С выпуском российского Свода Правил (СП) 50.13330.2012 (актуализированная редакция СНиП 23-02–2003 «Тепловая защита зданий», далее — СП 50) изменился подход к определению приведённых сопротивлений теплопередаче наружных ограждающих конструкций и удельной характеристики расхода тепловой энергии [1]. Расчёт данных величин выполняется инженерами-проектировщиками в разделе 10.1 «Мероприятия по обеспечению соблюдения требований энергетической эффективности и требований оснащённости зданий, строений и сооружений приборами учёта используемых энергетических ресурсов» в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 16 февраля 2008 года №87-ПП «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию». Зачастую для сокращения произношения этот проект называют одним словом — «энергоэффективность».

Расчётную удельную характеристику расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания qотр [Вт/(м³·°C)] следует определять по обязательному Приложению Г СП 50:

Использование СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» при проектировании общественных зданий. 2/2018. Фото 1

где kвент, kбыт и kрад [Вт/(м³·°C)] представляют собой соответственно удельную вентиляционную характеристику здания, удельную характеристику бытовых тепловыделений здания и удельную характеристику теплопоступлений в здание от солнечной радиации.

В этой статье хотелось бы обратить внимание на расчёт удельной вентиляционной характеристики здания и высказать мнение относительно его недостатков на примере общественных и административных зданий. При определении kвент используется средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период nв–1], которая рассчитывается по суммарному воздухообмену за счёт вентиляции и инфильтрации по формуле (Г.4):

Использование СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» при проектировании общественных зданий. 2/2018. Фото 2

В проекте подраздела «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, тепловые сети» раздела 5 «Сведения об инженерном оборудовании, о сетях инженерно-технического обеспечения, перечень инженерно-технических мероприятий, содержание технологических решений» воздухообмен определяется из условий обеспечения параметров воздушной среды: по нормативному воздухообмену на одного человека, по нормативным кратностям согласно нормативным документам, по заданиям на ассимиляцию вредных газовыделений или тепловыделений от смежных разделов (ТХ, ЭО, СС, ИТП).

Но за количество приточного воздуха при механической вентиляции в разделе «Энергоэффективность» принимается не фактическое его значение, а нормируемое в зависимости от назначения здания на 1 м² расчётной площади. В этом случае может возникать расхождение между двумя проектами, так как в первом случае воздухообмен будет больше, чем во втором. Простым примером может послужить то, что в расчётную площадь не включаются коридоры, в которые подаётся приточный воздух для компенсации вытяжного из помещений санузлов и душевых. Другой пример: приточные вентиляционные камеры, которые в расчётную площадь также не включены, но в них подаётся воздух для предотвращения образования плесени.

Для наглядности можно привести расходы приточного воздуха, рассчитанные для административного здания (адрес: г. Москва, ЦАО, ул. Каланчевская, вл. 43, стр. 1-1а), получившего положительное заключение МГЭ. По разделу «ОВ» суммарный расход приточного воздуха составляет 142 665 м³/ч, а по разделу «энергоэффективность» — 58 240 м³/ч.

Расхождения по воздуху, и соответственно, по затратам теплоты составляют практически в 2,5 раза в бóльшую сторону в первом случае!

Почему СП 50 не предлагает нам применять фактические расходы воздуха для расчёта, когда они уже определены, представляется непонятным. Итак, это обстоятельство приводит к заниженному значению удельной вентиляционной характеристики здания, а оно, в свою очередь, к завышенному классу энергосбережения, вплоть до «очень высокого». Но в этом случае очень высокий класс энергосбережения может быть присвоен только при условии обязательного выполнения пункта 10.5 СП 50, в противном случае присваивается класс С+ — нормальный. Тем самым пункт 10.5 СП 50 даёт нам возможность обезопасить себя и в энергетическом паспорте указать класс энергосбережения на два уровня ниже.

Разумно было бы расчёт удельной характеристики расхода тепловой энергии здания исключить из раздела «Энергоэффективность» и включить его в подраздел «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, тепловые сети», то есть чтобы этот расчёт регламентировал СП 60.13330.2016 (актуализированная редакция СНиП 41-01–2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха», далее — СП 60).

Теперь хотелось бы поговорить про инфильтрационную составляющую в формуле (Г.4) СП 50. Современные энергоэффективные светопрозрачные конструкции, как правило, очень герметичны, имеют низкую воздухопроницаемость, и речь об инфильтрации через них, как было в советские годы, уже не идёт [2].

Следует отметить, что, в зависимости от функционального назначения помещений здания, светопрозрачные конструкции могут быть глухими и даже пуленепробиваемыми, и поэтому инфильтрация в том объёме, которую нам предлагает считать СП 50, на самом деле будет отсутствовать. Для примера можно привести проект общественного здания специального назначения, для которого в целях защиты информации в техническом задании было указано, что все светопрозрачные конструкции должны быть глухими, без возможности естественного проветривания, но, несмотря на этот факт, инфильтрация в расчёте была учтена.

Поэтому можно сформулировать предложения по решению данного вопроса:

1. Если светопрозрачные конструкции глухие, и отсутствует возможность естественного проветривания, то количество инфильтрующегося воздуха в помещения общественного здания через неплотности заполнений проёмов (полагая, что все они находятся на наветренной стороне) не следует учитывать, а считать только влияние механической системы вентиляции.

2. При возможности естественного проветривания при выключенной системе механической вентиляции и при значениях сопротивлений воздухопроницанию светопрозрачных конструкций, подтверждённых протоколами сертификационных испытаний, обеспечивающих инфильтрацию через неплотности, расчёт производить по методике, описанной в пунктах Г3 и Г4 СП 50.

3. При устройстве вентиляционного клапана в светопрозрачных конструкциях для обеспечения постоянного притока воздуха в помещение необходимо принимать за расчётную величину расход через клапан.

Кроме того, нужно обратить внимание, что в новую редакцию СП 50 был введён коэффициент эффективности рекуператора kэф, который в настоящий момент принимается равным нулю, и, если буквально воспринимать его определение, он не зависит от наличия систем вентиляции с возможностью рекуперации теплоты. Прямоточная система вентиляции, приточно-вытяжная система с роторным теплообменником, с пластинчатым теплообменником или с промежуточным теплоносителем — для всех этих систем его требуется считать равным нулю.

Отличным от нуля его можно принять только при натурных испытаниях, когда средняя воздухопроницаемость помещений общественных зданий (при закрытых приточно-вытяжных вентиляционных отверстиях) обеспечивает в период испытаний воздухообмен кратностью n50 ≤ 2 ч–1 (при разности давлений 50 Па наружного и внутреннего воздуха и при вентиляции с механическим побуждением). При такой трактовке оказывается непонятным, для чего был введён данный понижающий коэффициент, если практически использовать его нельзя. По-видимому, дело в том, что при выпуске актуализированной редакции СП 50 следующий за формулами (Г.2) и (Г.3) текст абзаца, содержащий пояснения к величине kэф, был ошибочно перенесён из предыдущей версии (СНиП 23-02–2003), где он относился к совершенно другому параметру, касающемуся естественной вентиляции в жилых зданиях.

В то же время «неучёт» kэф может привести к существенному занижению класса энергосбережения зданий, в том числе в ряде случаев и жилых [3].

Заметим ещё, что новая редакция СП 50 в явном виде не учитывает оснащение здания водяными воздушными завесами, которые служат для предотвращения «врывания» холодного воздуха в здание. Расход теплоты на теплоснабжение также нигде не фигурирует. Это обстоятельство может также приводить к заниженному значению удельной характеристики расхода тепловой энергии здания.

Дополнительным недостатком СП 50 представляется и то, что сопротивление теплопередаче светопрозрачных конструкций принимается по протоколам сертификационных испытаний равным значению, измеренным в соответствии с ГОСТ 26602.1–99 «Блоки оконные и дверные. Методы определения сопротивления теплопередаче» при расчётной температуре наружного воздуха, которая соответствует температуре наиболее холодной пятидневки tн5, но не выше –20 °C, а оценка энергопотребления и энергоэффективности производится при средней температуре за отопительный период. Так, в работе [4] в ходе эксперимента авторами было установлено, что при температуре tн5 для Москвы, равной –28 °C (на момент действия редакции СНиП 23-01–99* «Строительная климатология» от 2004 года), и при температуре наружного воздуха –10 °C, соответствующей средней температуре января-февраля, сопротивления теплопередаче оконного блока отличаются на 12–18 %. В публикации [5] авторами было показано, что для ряда конструкций заполнений светопроёмов такое расхождение может быть и выше. Ввиду этого обстоятельства возникает заметная погрешность в расчётах теплозатрат, и «неучёт» этого обстоятельства может приводить к заниженному классу энергосбережения, что также было продемонстрировано авторами в публикации [6], поскольку, как отмечалось, например, в [7], доля трансмиссионных теплопотерь через окна весьма значительна и сравнима с потерями через несветопрозрачные ограждения. Об этом же свидетельствуют и данные ряда зарубежных авторов, например, [8–9].

Также хотелось бы отметить, что при расчёте удельной характеристики теплопоступлений в здание от солнечной радиации kрад [Вт/(м³·°C)], определяемой по формуле (Г.7) СП 50, возникает вопрос, откуда принимать значения средних за отопительный период величин солнечной радиации I1, I2, I3 и I4 [МДж/(м²·год)] при действительных условиях облачности, падающей на вертикальные поверхности, ориентированные по четырём фасадам здания, соответственно.

Данные значения СП 50 предлагает нам определять «по методике Свода Правил», хотя, в свою очередь, саму методику он не содержит. Если рассматривать Свод Правил 131.13330.2012 (актуализированная редакция СНиП 23-01–99* «Строительная климатология», далее — СП 131), то в табл. 9.1 приводится суммарная солнечная радиация (прямая и рассеянная) на вертикальную поверхность, но при безоблачном небе и для каждого календарного месяца, то есть этими данными непосредственно воспользоваться также нельзя.

Единственным документом, в котором есть нужные сведения для города Москвы, является отменённый МГСН 2.01–99 «Энергосбережение в зданиях» (табл. 3.5). Но там значения даны в размерности [кВт·ч/м²], а для методики СП 50 требуется [МДж/(м²·год)], поэтому для расчёта их необходимо умножить на переводной коэффициент, равный 3,6. Возможно, было бы целесообразно перенести указанную таблицу МГСН в СП 50 с добавлением аналогичных данных для других городов либо скорректировать табл. 9.1 СП 131, чтобы она содержала информацию про солнечную радиацию при действительных условиях облачности в целом за отопительный период, или же дать указание в комментариях к формуле (Г.8) СП 50 по учёту существующих данных СП 131 с понижающим коэффициентом на влияние облачности.

Также хотелось бы обратить внимание и на очевидный недостаток СП 60. К сожалению, в этом документе нигде явно не указано, что для расчёта теплопотерь помещений здания должны приниматься фактические значения сопротивлений теплопередаче наружных ограждающих конструкций, рассчитанные по методикам СП 50 и СП 230.1325800.2015 «Конструкции ограждающие зданий. Характеристики теплотехнических неоднородностей», кроме пункта 6.2.4. В данном пункте представлена единственная ссылка на СП 50, причём лишь по отношению к расчёту сопротивления теплопередаче внутренних стен, отделяющих неотапливаемую лестничную клетку от жилых и других помещений. Из-за этого инженер-проектировщик раздела «ОВ» зачастую пользуется указанным нормативным пробелом в «своём» СП 60 и принимает для расчёта просто нормативные (точнее — базовые) значения сопротивлений теплопередаче наружных ограждений по табл. 3 СП 50, тем самым увеличивая или занижая реальный расход теплоты для системы отопления.

Поэтому, на наш взгляд, целесообразно было бы включить в СП 60 ссылку на пункт 5.4 СП 50 для его безусловного исполнения, тем более что данный пункт Постановлением Правительства РФ от 26 декабря 2014 года №1521-ПП отнесён к таким, в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Технического регламента «О безопасности зданий и сооружений». В этом случае возникла бы гармонизация между двумя разделами проекта и самими нормативными документами, и результаты разработки раздела «Энергоэффективность» были бы исходными данными для проектирования системы отопления.

Таким образом, СП 50 и СП 60 нуждаются в обсуждении и в дальнейшей корректировке.