Plumbing. Heating. Conditioning. Energy Efficiency.

Теплозащита несветопрозрачных ограждений здания

(0) (7329)
Опубликовано в журнале СОК №5 | 2013

Как известно, для создания законодательной базы, позволяющей решать проблемы по оперативному внедрению новых инженерных решений и технологий, Президентом РФ был утвержден федеральный закон № 184-ФЗ «О техническом регулировании» (ЗТР). Основное его содержание заключается в коренном изменении подхода к техническому регулированию и разделению всех нормативных документов на два типа.

Табл. 1. Технико-экономические показатели здания средней школы (вар. 1)

Табл. 1. Технико-экономические показатели здания средней школы (вар. 1)

Табл. 2. Технико-экономические показатели здания средней школы (вар. 2)

Табл. 2. Технико-экономические показатели здания средней школы (вар. 2)

Табл. 3. Относительная эффективность энергосбережения в общественных зданиях

Табл. 3. Относительная эффективность энергосбережения в общественных зданиях

Первый из этих типов — обязательные (технические регламенты), содержащие исключительно требования по безопасности, защите жизни и здоровья людей, растений и животных, охраны окружающей среды и предотвращению введения потребителей в заблуждение, и утверждаемые в виде федерального закона или постановления Правительства РФ.

Такие документы «…с учетом степени риска причинения вреда устанавливают минимально необходимые требования, обеспечивающие безопасность (промышленную, пожарную, механическую и т.д.), а также единство измерений…» (ст. 7). Второй — все остальные (национальные стандарты, утверждаемые Национальным органом стандартизации; своды правил, утверждаемые иными органами исполнительной власти при отсутствии национальных стандартов; а также стандарты организаций).

Они являются документами добровольного применения. В этой связи существенно расширяются возможности по разработке, принятию и использованию документов, соответствующих концепции оптимального нормирования, особенно если учесть, что в соответствии с упомянутым законом добровольные нормы могут быть признаны обязательными для контрагентов по договору между заказчиком и подрядчиком.

Основную концепцию ЗТР можно свести к тому, что основная задача технических норм — показать, как «нельзя» проектировать, строить и эксплуатировать здания (технические регламенты), и как «можно» это делать (все остальные документы). Но нельзя требовать от нормативов, чтобы они показывали, как «нужно» строить, поскольку при современном уровне развития науки и техники достижение параметров, превышающих минимально допустимые, в большинстве случаев возможно несколькими способами, и фиксировать в нормах только один из них — означает давать необоснованные предпочтения одной определенной научной или практической школе и существенно ограничивать внедрение в широкое использование результатов научных исследований и практического опыта.

Поэтому особое значение в существующих условиях приобретает техникоэкономическое обоснование принимаемых решений, поскольку концепция ЗТР предполагает, что все требования к продукции и процессам ее производства, не отраженные в технических регламентах, являются исключительно предметом соглашения между контрагентами. В рамках рыночных хозяйственных отношений это как раз и предполагает, прежде всего, стоимостное выражение соответствующих показателей проекта.

Для иллюстрации данного обстоятельства проведем технико-экономическое сравнение двух вариантов теплозащиты наружных ограждений для здания средней школы в Москве [1]. Площади ограждающих конструкций принимаем по чертежам [2]. Они равны: Fнс = 1014 м (наружная стена), Fпт = Fпл = 1397 м2 (покрытие и перекрытие над техподпольем), Fок = 464 м2 (окна). Считаем внутреннюю температуру tв = +18 °C по требованиям [3], среднюю наружную температуру за отопительный период tот = –3,1 °C и его продолжительность zот = 214 суток по табл. 1 [4], тогда градусо-сутки отопительного периода Dd = (18 + 3,1) × 214 = 4515 К⋅сут.

В первом варианте возьмем сопротивления теплопередаче по данным табл. 4 [5] для полученного значения Dd, во втором — с допустимым снижением в соответствии с п. 5.13 [5], то есть на 37 % для наружной стены и на 20 % — для покрытия и перекрытия над техподпольем. В качестве теплоизоляционного материала используем плиты минераловатные П-125 со стоимостью Сти = 1550 руб/м3 по среднерыночным ценам 2008 года и теплопроводностью λти = 0,064 Вт/(м⋅К) для условий эксплуатации «Б» по прил. 3 [6].

Принимаем коэффициенты теплотехнической однородности для стены rнс = 0,7, для покрытия и перекрытия над техподпольем rпт = rпл = 0,95. Стоимость тепловой энергии по данным ОАО «МОЭК» в 2008 году для нежилых зданий Ст = 903,5 руб/Гкал. Считаем добавочные коэффициенты к основным теплопотерям β1 = 1,1 и β2 = 1,13 как для общественного протяженного здания [5]. Расчетный срок эксплуатации Там = 50 лет.

В данном случае разницей в расходе электроэнергии на системы отопления и в заработной плате рабочих можно пренебречь, поэтому годовые эксплуатационные затраты Э = Эам + Эт. от (на амортизацию и тепловую энергию). Вычисления сводим в табл. 1 и 2. Здесь в таблицах Ri — сопротивление теплопередаче i-й ограждающей конструкции оболочки здания; ni — коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по табл. 6 [5], (м2⋅К)/Вт; Vти.i — объем теплоизоляционного материала в i-й конструкции ограждений, м3; Кти — капитальные затраты на теплоизоляцию; ΣQот — суммарная мощность системы отопления здания, то есть его расчетные теплопотери, необходимые для определения годовых затрат на теплоту Эт.от. Дисконтированный срок окупаемости дополнительных капитальных затрат для варианта, где они больше, можно определить по формуле [7]:

где T0 = (К1 – К2)/(Э2 – Э1) — капитальные единовременные затраты, руб.; Эi — суммарные годовые эксплуатационные затраты для i-го варианта, руб/год; p — норма дисконта [%] — она учитывает упущенную выгоду от того, что эти средства вложены в энергосбережение вместо размещения под проценты в банке. В работе [7] предлагается принимать р = 10 %, что примерно соответствует ставке рефинансирования ЦБ РФ в предыдущие два года. Детальное обоснование данного выражения и его анализ достаточно подробно приводится в работе [8]. В данном случае

однако с учетом дисконтирования при р = 10 % годовых находим, что

поэтому логарифм в формуле для Ток не имеет смысла. Это говорит о том, что дополнительная теплоизоляция в первом варианте по сравнению со вторым не окупится никогда, поскольку упущенная за год выгода от вложения средств в энергосбережение вместо размещения их в банке, равная:

больше, чем годовая экономия эксплуатационных расходов, равная: Э2 – Э1 = 24 982 руб/год. При повышении ставки рефинансирования, что имеет место в последние месяцы, справедливость данного вывода еще более усиливается. Поэтому к дальнейшей разработке должен быть принят второй вариант с уменьшенным уровнем теплозащиты. Однако вообще следует отметить, что с экономической точки зрения энергосбережение не является самоцелью, а лишь средством для снижения суммарных затрат на возведение и последующую эксплуатацию здания.

Поэтому тот или иной уровень удельного расхода энергии является исключительно потребительским показателем. В связи с этим в общественном Стандарте РНТО строителей [9], в разработке которого автор настоящей статьи принимал активное участие, данная проблема решена более радикально. Предложено было совсем отказаться от нормирования удельного энергопотребления и ограничиться параметром, в гораздо большей степени интересующим потребителя, а именно относительным снижением энергопотребления за счет применения всего комплекса энергосберегающих мероприятий в проектируемом здании.

Требуемая величина такого снижения задается заказчиком. В табл. 3 показаны ориентировочные данные [10] по энергосберегающему потенциалу для основных малозатратных инженерных решений в общественных зданиях, полученные по результатам расчетов для группы объектов с использованием методики [9].

Таким образом, применение всего рассматриваемого комплекса мероприятий позволяет снизить суммарное энергопотребление более чем вдвое, причем эффект от реализации большинства из представленных решений является величиной одного порядка, и одно повышение теплозащиты не играет при этом преобладающей роли. Тем не менее, нужно заметить, что предлагаемые инженерные средства должны решать поставленные перед ними задачи без ущерба для безопасности людей и снижения уровня комфорта их среды обитания.

Такая постановка вопроса особенно актуальна в настоящее время, в условиях действия ЗТР. Иначе говоря, при выборе способов экономии энергетических и других ресурсов сравниваемые в процессе технико-экономического обоснования проекта варианты должны обеспечивать одинаковый уровень безопасности и комфорта, и только тогда эти варианты будут сопоставимыми.

Итак, основное направление энергоресурсосбережения лежит на пути применения соответствующих технологий, которые позволяли бы получать снижение потребления материальных и энергетических ресурсов «автоматически», без непосредственного участия потребителя [11]. В этом случае тот же самый или даже повышенный уровень комфорта достигается благодаря использованию усовершенствованных инженерных решений при более низком уровне эксплуатационных затрат, а у потребителя не будет ощущения, что он сознательно чем-то жертвует ради их уменьшения.

Только так можно получить заинтересованность в энергоресурсосбережении и избавиться от психологического барьера, который часто возникает при необходимости менять те или иные привычки и существующий уклад жизни.

(0) (7329)
Comments
  • В этой теме еще нет комментариев
Add a comment

Your name *

Your e-mail *

Your message