Файл: 1 Понятие об архитектуре.docx

Рис. 13. Схема функциональной зависимости теплопотерь здания от разности температур воздуха внутри и снаружи

Правовая основа разработки ТСН для регионов РФ предусмотрена ст. 53 Градостроительного кодекса Российской Федерации. В настоящее время утверждено и зарегистрировано в Госстрое РФ 50 ТСН и еще 3 ТСН находятся на стадии завершения. На карте отмечены регионы, имеющие ТСН. ТСН должны соблюдаться на территориях регионов и обязательны для исполнения.

Рис. 14. Регионы, имеющие ТСН (зеленый). ТСН на стадии завершения (желтый)

Другой особенностью ТСН является предусматриваемая ими форма энергетического паспорта здания, предназначенного для контроля качества проектирования здания и последующего его строительства и эксплуатации. Электронная версия энергетического паспорта, прилагаемая к нормам, является удобным инструментом при разработке проекта здания и контроле соответствия проекта требованиям территориальных норм. Кроме того, паспорт дает потенциальным покупателям и жильцам точную информацию о том, что они могут ожидать от энергетической эффективности здания (в более энергоэффективных зданиях меньше платежи за энергию). Энергетический паспорт удобен также для обоснования льготного налогообложения, кредитования, дотаций, для объективной оценки стоимости жилой площади на рынке жилья и т. п.

В процессе строительства здания все отступления от проекта должны быть санкционированы проектной организацией. Однако на практике бывают случаи, когда строительная организация допускает несанкционированные отступления от проекта. Поэтому при сдаче построенного здания в эксплуатацию ТСН требуют от проектировщиков повторного заполнения энергетического паспорта с той же цепью, что и при разработке проекта.²⁸

В процессе эксплуатации зданий должен осуществляться выборочный контроль (энергетический аудит) на предмет соответствия требованиям действующих норм. Результаты контроля должны отражать технические и энергетические параметры зданий и служить основанием для анализа вариантов их реконструкции или модернизации.

Для каждых ТСН разработаны детализированные климатические параметры, градусо-сутки отопительного периода и величины солнечной радиации при действительных условиях облачности за отопительный период. Для некоторых регионов выполнено климатическое районирование.

Все ТСН предусматривают обязательную разработку такого раздела проекта зданий, как "Энергоэффективность", в котором должны быть представлены сводные показатели энергоэффективности проектных решений в соответствующих частях проекта здания. Сводные показатели энергоэффективности должны быть сопоставлены с нормативными показателями действующих норм. Раздел по энергоэффективности выполняется на утверждаемых стадиях предпроектной и проектной документации. Разработка раздела осуществляется проектной организацией за счет средств заказчика. При необходимости к его разработке заказчиком и проектировщиком привлекаются соответствующие специалисты и эксперты из других организаций.

Органы экспертизы должны проводить проверку соответствия нормам предпроектной и проектной документации в составе комплексного заключения.

Внедрение ТСН дает следующие преимущества региону:

новый принцип нормирования облегчает переход на повышенный уровень теплозащиты зданий при обеспечении намеченного федеральными нормами энергосберегающего эффекта;
создаются условия для внедрения новых энергоэффективных технологий и строительных материалов, а также эффективного отопительно-вентиляционного и теплоснабжающего оборудования и систем управления;
создается возможность при проектировании достичь заданного энергосберегающего эффекта за счет различных комбинаций как отдельных элементов теплозащиты, так и систем обеспечения микроклимата внутри помещений и выбора систем теплоснабжения, т. е. за счет повышения качества проектирования;
возникает стимул у архитекторов к использованию энергоэффективных компоновок зданий (например, зданий с уширенным корпусом);
появляется возможность принятия альтернативных технических решений при реконструкции или капитальном ремонте зданий для достижения требуемого уровня энергопотребления.

Снижение энергопотребления в строительном секторе – проблема комплексная. Вероятно, в дальнейшем снижение теплопотерь будет происходить за счет ввода более энергоэффективных систем воздухообмена (режим регулирования воздухообмена по потребности, рекуперации теплоты вытяжного воздуха и пр.) и за счет учета управления режимами внутреннего микроклимата, например, в ночные часы. В связи с этим потребуется доработка алгоритма расчета расхода энергии в общественных зданиях.

Другая часть общей, пока нерешенной проблемы - отыскание уровня эффективной теплозащиты для зданий с системами охлаждения внутреннего воздуха в теплый период года. В этом случае уровень тепловой защиты по условиям энергосбережения может быть выше, чем при расчетах на отопление здания. Это означает, что для северных и центральных регионов страны уровень тепловой защиты может устанавливаться из условий энергосбережения при отоплении, а для южных регионов - из условия энергосбережения при охлаждении. По-видимому, целесообразно объединение нормирования расхода горячей воды, газа, электроэнергии на освещение и другие нужды, а также установление единого норматива по удельному расходу энергии здания.²⁹

2.7. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Теплотехнический (тепловой) расчет (расчет тепловых потерь) – обязательный элемент при проектировании объекта, первоочередной документ для решения задачи теплоснабжения здания. Он определяет потребность объекта в тепловой энергии, затраты тепла каждого помещения, годовое и суточное потребление топлива.³⁰

Снижение энергопотребления эксплуатируемых зданий, теплотехнические характеристики которых не удовлетворяют современным требованиям, может быть достигнуто путем повышения теплотехнических характеристик ограждающих конструкций. В практике зарубежных стран восстановление и, особенно, повышение теплозащитных качеств ограждений получили широкое распространение. В России также разработаны технологии восстановления теплозащитных качеств ограждающих конструкций, утерянных во время эксплуатации, а также способы повышения теплозащиты узлов и соединений, неудачно запроектированных с теплотехнической точки зрения (последнее в основном относится к крупнопанельным зданиям).

Установлено, что в зимний период теплопотери жилого здания через окна составляют около 37 %, стены – 35, кровлю и пол – соответственно 15 и 13 %.

Для оценки теплозащитных характеристик оконных конструкций используют сопротивление теплопередаче R_o. Так, согласно московским городским строительным нормам (МГСН 2.01-99) «Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению», требуемое сопротивление теплопередаче светопрозрачных конструкций и наружных дверей следует принимать: для окон, балконных дверей и витражей - 0,54 м²∙^оС/Вт; для глухой части балконных дверей - 0,81 м²∙^оС/Вт. Эти нормы распространяются на проектирование новых и реконструкцию существующих жилых домов и зданий общественного назначения.³¹

Рис. 15. Потери тепловой энергии

Внешние ограждающие конструкции отапливаемых жилых, производственных и общественных зданий должны не только удовлетворять требованиям прочности, устойчивости, огнестойкости, долговечности, экономичности и современного дизайна, но и иметь соответствующие теплотехнические показатели. Выбор ограждающих конструкций следует производить в зависимости от физических свойств материала, конструктивного решения, температурно-влажностного режима воздуха в здании, климатологических данных района строительства, а также от норм сопротивления теплопередаче, воздухо- и паропроницанию. Для уменьшения колебаний температуры воздуха в помещениях наружные ограждения должны обладать необходимой теплоустойчивостью.

³²

Для уменьшения потерь тепла в зимний период и поступления тепла в летний период при проектировании зданий и сооружений нужно предусматривать: решения, обеспечивающие наименьшую площадь ограждающих конструкций; солнцезащиту световых проемов; рациональное применение эффективных теплоизоляционных материалов; уплотнение притворов и фальцев в заполнениях проемов и сопряжений элементов в наружных стенах и покрытиях. В зависимости от относительной влажности и температуры внутреннего воздуха определяют влажностный режим помещений.

Таблица 1

Классификация помещений по влажности³³

Режим помещения	Влажность внутреннего воздуха, %, при температуре
Режим помещения	до 12 °С	12-24 °С	свыше 24 °С
Сухой	до 60	До 50	до 40
Нормальный	60-75	50-60	40-50
Влажный	свыше 75	60-75	50-60
Мокрый	-	свыше 75	свыше 60

Архитектурно-строительные решения по ограждающим конструкциям проектируемого здания должны быть такими, чтобы полное термическое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R₀ = 1/k (k - коэффициент теплопередачи) совпадало с экономически целесообразным сопротивлением теплопередаче R₀^эк, определяемым из условия, во-первых, обеспечения наименьших приведенных затрат, во-вторых, чтобы оно было не менее требуемого сопротивления теплопередаче R₀^трпо санитарно-гигиеническим условиям. Если у проектируемого здания предполагается стены выложить из кирпича или природного камня, то R₀ можно принимать меньше R₀^тр, но не более чем на 5 %. Определять сопротивление теплопередаче внутренних ограждающих конструкций (стен, перегородок, перекрытий и заполнений проемов) нужно только в случаях, когда разность температур внутреннего воздуха в разделяемых этими конструкциями помещениях превышает 10 °С.

Для расчета по санитарно-гигиеническим условиям требуемого сопротивления теплопередаче R₀^тр ограждающих конструкций, за исключением заполнений световых проемов (окон, балконных дверей и фонарей), пользуются следующей формулой: