К . т . н . Самарин О . Д ., доцент , Васин П . С ., Зайцев Н . Н ., Гарифуллин Р . Ф ., Загорцева Н . В . (МГСУ )
В настоящей работе рассмотрен расчет энергоэффективности и определение целесообразности энергосберегающих мероприятий для нескольких объектов в г. Москве и Московской области. Было рассмотрено здание Государственного центра современного искусства (далее - Здание 1), здание Фундаментальной библиотеки Московского Государственного Университета (Здание 2), административное здание (Здание 3) и здание оздоровительного центра санаторного типа (Здание 4).
Здание 1 представляет собой каркасно-панельное сооружение, состоящее из 3 этажей и подвала. На первом этаже размещаются офисные помещения, помещение охраны, гардероб, санузлы. Второй этаж отведен под экспозиционный зал, а на третьем находится конференц-зал и различные технические помещения. Подвал, в котором размещены мастерские и склады, является неотапливаемым. В плане здание имеет прямоугольную форму с размерами в осях 36x29,4 м.
Здание 2 также представляет собой сооружение, состоящее из 3 этажей и подвала. В цокольном этаже размещаются книгохранилища и рабочие комнаты. На первом этаже размещаются помещения каталогов и рабочие комнаты. Второй этаж отведен под читальные залы. В подвале размещены технические помещения. В плане здание имеет квадратную конфигурацию с размерами в осях 48x48 м.
Здание 3 представляет собой каркасно-панельное сооружение, состоящее из 2 этажей, подвала и мансарды. На первом этаже размещаются административные помещения, АТС, помещения охраны, электрощитовая, санузлы. На втором этаже - административные помещения, комната переговоров, инженерная группа, комната приема пищи, санузлы. В мансарде -административные помещения, студия, санузлы. В подвале размещены техническое помещение, тепловой пункт, венткамера и комната отдыха. В плане здание имеет прямоугольное сечение с размерами в осях 34,4x68,8 м.
Здание 4, как и все предыдущие, также имеет каркасно-панельную конструкцию и состоит из 3-х этажей, мансарды и подвала. На этажах размещаются помещения для отдыхающих, медицинские, процедурные кабинеты и тренажерные залы. Кроме того, первый этаж имеет пристройку, в которой размещается бассейн. В плане здание имеет прямоугольную форму с размерами в осях 58x30 м.
За основу принимаем методику, разработанную в рамках РНТО Строителей для проекта общественного стандарта по проектированию энергоэффективных зданий . За базисный вариант (далее - Вар.1) принимаем здание без энергосберегающих мероприятий и с наружными ограждениями по . Чтобы результаты расчетов для разных объектов были сопоставимы, сопротивления теплопередаче несветопрозрачных ограждений по Вар. 1 во всех случаях принимаем как для зданий 1-й категории как наиболее многочисленных.
За альтернативный вариант (Вар. 2) принимаем использование следующих энергосберегающих мероприятий:
Утепление несветопрозрачных наружных ограждений.
Замена двойного остекления на тройное. Утилизация теплоты вытяжного воздуха с промежуточным теплоносителем. Установка смесителей с левым расположением крана горячей воды и кранов с регулируемым напором.
Установка автоматических терморегуляторов у отопительных приборов, дающая возможность учесть бытовые тепловыделения и теплопоступления от солнечной радиации через окна.
Оценка энергоэффективности зданий сводится к определению их энергетической эксплуатационной характеристики. Она равна удельным суммарным затратам 20, тепловой и электрической энергии, кВт.ч/(м 2 .год), на 1 м 2 отапливаемой площади здания за один отопительный период в годовом цикле эксплуатации за вычетом теплопоступлений Q тп от людей, электробытовых приборов и солнечной радиации через световые проемы. Составляющие энергозатрат и теплопоступления вычисляются по методике, концепция которой была изложена в работе . Результаты расчетов для всех зданий по Вар. 1 и Вар. 2 и сравнительная эффективность применяемых энергосберегающих мероприятий приведены соответственно в табл.1 и 2, служащих техническим (энергетическим) паспортом данных объектов.
Таким образом, во всех рассматриваемых зданиях суммарное снижение энергопотребления по 2-у варианту составляет от 44 до 72%, что заведомо превышает величину 40%, принятую разработчиками изменений № 3 и № 4 к , поэтому применение предлагаемого комплекса энергосберегающих мероприятий целесообразно и оправданно. В то же время ни в одном из вариантов не удается достичь 40%-ой экономии только за счет утепления несветопрозрачных ограждений, что лишний раз свидетельствует о необоснованности завышенных требований к их теплозащитным качествам, изложенных в последней редакции , и необходимости комплексного подхода к энергосбережению.
При этом энергосберегающий потенциал каждого из мероприятий в различных зданиях оказывается достаточно близким, и разница обусловливается в основном назначением и объемно-планировочными решениями, в том числе несовпадением коэффициентов компактности и соотношений площадей стен, окон и покрытий, а также различием норм по воздухообмену и расходу горячей воды. Особенно это заметно на примере Здания 2, для которого из-за малого коэффициента остекления эффект от замены окон малоощутим, а также Здания 4, где в силу повышенной доли затрат на горячее водоснабжение в общем энергетическом балансе относительная эффективность мер по снижению остальных составляющих энергопотребления оказывается несколько меньше, чем на других объектах. Наибольшее относительное снижение энергопотребления имеет место в Здании 3 из-за увеличенных бытовых тепловыделений в силу повышенной загрузки помещений постоянно работающим персоналом.
Поэтому полученные значения можно принять за ориентировочные при оценке возможного эффекта от тех или иных способов энергосбережения и выборе наиболее целесообразного их сочетания. Окончательное решение должно приниматься на основе технико-экономического анализа с учетом удельных капитальных затрат, отнесенных к процентному уменьшению энергопотребления от применения каждого мероприятия, а также требований заказчика по суммарному снижению энергозатрат.
Литература
1. Самарин О . Д . О методике оценки энергоэффективности зданий . (Сб . трудов «Современные системы теплогазоснабжения и вентиляции» к 75- летию факультета ТГВМГСУ ) - М ., 2003, с . 25-31.
2. Строительные нормы и правила . СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника» . - М ., ГУП ЦПП , 1998.
3. Иванов Г . С . Методика оптимизации уровня теплозащиты зданий . // Стены и фасады . 2001, № 1-2, с . 7 - 10.
4. Строительные нормы и правила . СНиП 2.08.02-89 «Общественные здания и сооружения» , М ., ГУП ЦПП , 1999.
5. Строительные нормы и правила . СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» . - М ., ГУП ЦПП , 2000.
6. МГСН 2.01-99 «Энергосбережение в зданиях» . М ., Москомархитектура , 1999.
7. Строительные нормы и правила . СНиП 2.04.01 -85* «Внутренний водопровод и канализация зданий» . - М ., ГУПЦПП , 2000.
8. Васильев Г . П . Результаты натурных исследований теплового режима экспериментального энергоэффективного дома . // Строительные материалы , оборудование , технологии XXI века . 2002, № 6, с . 3 - 5.
9. ВСН 59-88 «Электрооборудование жилых и общественных зданий» . -М., Госкомархитектура , 1988.
10. Стройка , 2003, № 19, с . 101-103.
11. Румянцева И . А . Эффективные теплоизоляционные материалы и изделия в московском строительстве (Сб . д окл . конф . НИИСФ , 2001, с . 227-234).
Миллионеры и миллиардеры утверждают, что экономя средства, разбогатеть не удастся. Если хотите больше, нужно научиться грамотно распоряжаться теми ресурсами, которые есть.
Эту простую истину можно применить и к понятию «энергоэффективности», которая позволяет правильно использовать энергетические ресурсы и не снижать при этом уровень энергообеспечения.
При этом организовывают как локальные, устанавливают отдельные датчики движения или присутствия, так и масштабируемые системы. В масштабируемых, датчики отвечают за передачу информации по присутствию или движению, плюс дают актуальную информацию по освещенности.
Руководствуясь этими данными, контроллер принимает решение о включении, диммировании или выключении светильников. Такие системы, обычно входят в общую систему BMS здания.
После проведения энергоаудита и совершенствования всех систем здания, ему присваивается класс энергоэффективности.
Что такое классы энергоэффективности?
Определить класс энергоэффективности здания, значит выяснить, какой уровень удельного потребления энергии находится в пределах 5-10%. Именно такой уровень считается нормой и измерения идут относительно него.
После подсчета фактического расхода энергии в здании и сравнения этого показателя с базовой нормой, ему присваивается соответствующий класс энергоэффективности.
Класс А. Здания этого типа характерны самые низкие показатели потребления энергии. Это самые энергетически эффективные сооружения. Ниже класса С на 45% и более.
Класс В. Высокая энергоэффективность. Уровень энергопотребления ниже класса С на 11-25%.
Класс В+ . Хорошая энергоэффективность. Ниже класса С на 26-35%.
Класс В++ . Энергоэффективность выше средней. Уровень энергопотребления ниже нормы на 36-45%.
Класс С . Норма. Отметка удельного энергопотребления в пределах 5-10%.
Классы А-С могут использоваться как при проектировании, так и при оценке существующих зданий.
Класс D. Плохой уровень энергосбережения, выше нормы на 6-50%.
Класс Е . Самый низкий уровень энергосбережения, выше нормы на 50% и больше. Это самый убыточный вариант в плане оплаты.
Классы D и E применяют только для оценки существующих зданий.
При вычислении класса энергоэффективности учитываются:
- удельные потери тепла через оболочки здания и его герметичность;
- количество тепловой энергии для отопления;
- технические параметры механической системы вентиляции;
- тепловые свойства перегородок между потребителями энергии с автономными системами;
- значения индикаторов энергоэффективности здания (индикатор С1 – энергоэффективность систем охлаждения, вентиляции, освещения, отопления; С2 – горячей воды);
- количество потребляемой энергии из возобновляемых источников.
Процесс расчета энергоэффективности здания может показаться трудоемким и сложным. Это так. Но если доверить его грамотным специалистам, то он пройдет абсолютно безболезненно и результативно.
Гарантировать результативность и простоту процесса может и компания B.E.G. к нам, чтобы правильно автоматизировать освещение своего объекта и получить максимальную выгоду.
Не забывайте на наш блог, чтобы не пропускать интересные статьи о энергосбережении.
Введение1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Термины и определения
4 Выбор параметров внутренней и наружной среды
5 Определение расчетных теплопотерь помещений
5.1 Расчетные теплопотери помещения
5.2 Расчетные трансмиссионные теплопотери помещения
5.3 Расчетные инфильтрационные теплопотери
5.4 Расчетные вентиляционные теплопотери
6 Определение расчетных теплопотерь помещений квартиры, в том числе для вычисления теплоотдачи отопительных приборов
7 Определение расчетной тепловой нагрузки на систему отопления
8 Отопительный период, учет внутренних теплопоступлений в режиме регулирования подачи теплоты на отопление
9 Потребление тепловой энергии на отопление и вентиляцию за отопительный период жилых зданий при непрерывном и постоянном режиме отопления и общественных для оценки их энергоэффективности
10 Потребление тепловой энергии на отопление и механическую приточную вентиляцию жилых и общественных зданий за отопительный период с учетом проектного значения принятого воздухообмена
11 Потребление тепловой энергии на отопление общественных зданий за отопительный период при непрерывном отоплении с периодическом изменением теплового режима
12 Охладительный период. Годовые затраты холода на охлаждение помещений
13 Потребление тепловой энергии на горячее водоснабжение зданий
14 Базовые и нормируемые в соответствии по годам строительства суммарные удельные годовые расходы тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение
Приложение А. Основные буквенные обозначения используемых величин и их размерности
Приложение Б. Положения настоящего СП, отличающиеся от ISO 13790. Уточнение исходных данных для расчета энергоэффективности. Учет внутренних теплопоступлений в зданиях (актуализации к российским условиям)
Приложение В. Длительность отопительного периода для многоквартирных домов и общественных зданий. Примеры расчета
Приложение Г. Длительность охладительного периода для зданий общественного и производственного назначения. Примеры расчета
Приложение Д. Примеры расчета удельного годового расхода тепловой энергии на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий
Приложение Е. Обоснование величин базового и нормируемого удельного годового расхода тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых и общественных зданий для разных регионов России
Приложение Ж. Пример расчета, показывающий, что заданное увеличение теплозащиты многоквартирного дома в сочетании с оптимальным авторегулированием подачи и учета теплоты на отопление обеспечивают требуемое по годам повышение энергетической эффективности
Библиография
