Энергоэффективность наружных конструкций зданий

Цель развития строительной отрасли заключается в выработке правильной и эффективной социально-экономической политики на основе научно-технического прогресса и энергоэкономического анализа, который предполагает оценку всех факторов, влияющих на экономию тепла и энергии. Это возможно осуществить, если будет обеспечена государственная политика, направленная на ресурсосбережение при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений. Правильная социально-экономическая политика в области строительства должна учитывать интересы всего народа, интересы предприятий и отдельно взятого работника. Энергоэффективность ограждающих конструкций зданий означает минимальное потребление энергии из недр земли при максимальной производительности труда в строительстве и обеспечении комфортных условий в помещениях зданий. Строительная отрасль является главным потребителем тепла и энергии. Ежегодно она расходует около 60% всего добываемого топлива, идущего на внутренний рынок. В настоящее время в строительстве постепенно формируются предпосылки широкомасштабного кризиса. Главными причинами непродуктивной экономики строительства является повышение технологических (энергетических) издержек производства из-за резкого увеличения энергоемкости (материалоемкости) строительства и сокращения срока службы зданий. При этом надо учитывать, что строительная отрасль относится к жизненно важному сектору экономики, даже если она и убыточна. Проведем энергоэкономический анализ основных факторов, влияющих на энергосбережение оболочки здания. - Фактор первый. Одним из важных факторов энергосбережения является правильный выбор объемно-планировочных решений. По этому поводу имеется множество статей и монографий, в которых проводится подробный анализ влияния объемно-планировочных решений на потери тепла через оболочку здания. Однако во всех городах строятся дома-башни, хотя совершенно очевидно, что с точки зрения экономии энергии и ресурсов их следует отнести к энергодеффективным зданиям. Если, например, 3 дома-башни соединить вместе, то теплопотери через стены среднего здания будут в 2 раза ниже. Ко второй грубой ошибке проектирования при разработке объемно-планировочных решений следует отнести строительство домов – нагревательных приборов. Развитая наружная поверхность нагревательного прибора, например чугунного радиатора, выполняется с целью максимальной отдачи тепла во внутрь помещения. Проектируемые дома – нагревательные приборы с лоджиями, балконами, эркерами, различными выступами и т. п. элементами также, как и нагревательный прибор, способствуют максимальной отдаче энергии, отапливая улицу. Особенно этот фактор проявляется в климатических условиях России, где наблюдается сочетание низких температур с большими значениями скорости ветра. На отопление таких зданий расходуется в несколько раз больше тепла. Если мы действительно хотим экономить, то решение первых двух проблем лежит на поверхности – значительно сократить или прекратить строительство домов-башен и домов – нагревательных приборов. - Фактор второй касается срока службы здания. Чтобы экономить энергию и одновременно увеличить производительность труда в строительстве, нужно строить здания длительного пользования. Начиная с 60-х годов наша страна перешла на индустриальное массовое строительство панельных зданий с коротким сроком службы (не более 30–70 лет эксплуатации). Если посмотреть вокруг, то увидим, что в Европе в одном доме, построенном в средние века, прожили десятки поколений. У нас же человек, родившийся в панельном доме, на старости лет должен покупать новую квартиру или становиться «бомжом». Через 20–30 лет многие наши города будут превращаться в «мертвые города». Сегодня проблема не проявляется так радикально, но, если не принять срочных мер, она будет нарастать…». Решение проблемы – надо строить дома и сооружения с длительным сроком службы. - Фактор третий – самый сложный и дискуссионный. Он связан, с одной стороны, с расходом энергии, идущей на строительство оболочки здания, а с другой стороны, с потерями тепла при ее эксплуатации. Парадокс этой взаимосвязи заключается в том, что с увеличением уровня теплозащиты ограждения уменьшается расход энергии. В то же время увеличивается энергоемкость конструкции, т. е. увеличивается расход энергии на его создание и монтаж. «Минбудом» проводится политика одновременно по двум направлениям: по «снижению материало- и энергоемкости зданий и сооружений и, как результат, снижению использования невозобновляемых природных ресурсов», а также поэтапному из года в год повышению уровня теплозащиты зданий. И первое, и второе направления эксплуатируют частные, локальные эффекты экономии энергии, которые на самом деле взаимно исключают друг друга. Так, снижая энергоемкость зданий, мы увеличиваем расходы на их отопление, а снижая эти расходы, мы повышаем энергоемкость зданий. В связи с этим необходим простой и надежный метод расчета энергоэффективности оболочки здания, который из множества переменных величин, связанных с энергоемкостью всего здания и его теплопотерями, позволил бы выделить наиболее значимые параметры, затем исследовать связи между ними, и в количественной форме, используя простой математический аппарат, получить оптимальное решение задачи. Метод расчета заключается в том, что поэлементно наружные ограждающие конструкции (стены, окна, покрытия и полы) рассчитываются по затратам тепла на отопление и затратам энергии на их изготовление, транспорт и монтаж с учетом срока службы каждого элемента и здания в целом, климатического района строительства при обеспечении в помещениях комфортных условий согласно строительным нормам.