Архитектурные мероприятия по снижению энергопотребления зданий

Энергоэффективность предполагает различные нормативы теплопотерь в зависимости от компактности здания. Считается энергоэффективным здание с сопротивлением теплопередаче ограждающих конструкций ниже или равным экономически целесообразному для периода строительства при использовании системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла уходящего из помещения воздуха. Это даст критерий для уровня энергопотерь энергоэффективного здания с малой компактностью (S/V=0,7-1,2) – 40-90 кВт∙ч/м² в год, а для компактных зданий, для которых (S/V<0,7) – 40 кВт∙ч/м² в год.

Проблема еще в том, что дома имеют фасады сложной формы: если бы здание было просто прямоугольное, то можно было бы существенно сэкономить в расходе энергии и стоимости строительства (площадь ограждающих конструкций была бы ниже). Фактически, разработчики могли бы выйти на уровень потребления 25 кВт∙ч/м² в год. Этот пример наглядно оказывает, что начинать проектировать энергоэффективное здание надо обязательно с участием архитектора, вместе выбирая оптимальную геометрию дома.

Согласно исследованиям Данилевского Леонида Николаевича, форма строящегося здания является важнейшим экономическим фактором. Ее оптимизация не требует дополнительных затрат, поэтому по его мнению, данный фактор необходимо ставить на первое место в ряду энергосберегающих мероприятий. Фактор оптимизации формы здания позволяет экономить более 30% потерь энергии через наружные стены.

Также согласно его исследованиям, использование рельефа на наружной поверхности стен современных зданий практически не сказывается на уровне тепловых потерь через ограждающие конструкции. Встроенные же внутри периметра утепленной оболочки здания лоджии увеличивают площади наружной поверхности и не позволяют получить архитектурную выразительность и пластику. В то время как устройство на «плоском» фасаде (за периметром наружной оболочки) выступающих балконов и лоджий даже при их остеклении решает не только эту задачу, но и целесообразно с точки зрения снижения энергопотерь.

Также особое внимание в статье уделено роли современных окон в тепловом балансе здания. Увеличение освещенности требует соответствующего увеличения площади остекления, что приводит к увеличению общего уровня теплопотерь из помещения. Современный уровень развития технологии производства окон позволяет в широких пределах регулировать их сопротивление теплопередаче. Минимальное же сопротивление теплопередаче оконных конструкций целесообразно выбирать исходя из равенства теплового баланса поступления и потерь энергии через окна тепловым потерям через ограждающую конструкцию. Для сопротивления теплопередаче стен от 2,5 до 5 м²∙̊С/Вт минимальное значение сопротивления теплопередаче окна 0,77 м²∙̊С/Вт. Неравномерная площадь остекления по сторонам света так же обеспечивает существенное улучшение характеристик здания. С точки зрения оптимального энергосбережения зданий южному направлению должна соответствовать максимальная площадь остекления, северному – минимальная.

Нынешнее время предъявляет более жесткие требования к разумному использованию тепловой энергии. И если ранее уделялось пристальное внимание ограждающим конструкциям, то теперь, нужно обратить внимание и к системе вентиляции, через которую осуществляются энергопотери в жилом фонде. Например, величина этих энергопотерь на сегодняшний день составляет около 50%, что весьма значительно. Поэтому дальнейшее направление работы по совершенствованию показателей энергоэффективности зданий тесным образом должно быть связано как с повышением соответствующих характеристик ограждающих конструкций, так и внедрением современных инженерных систем.

Нельзя забывать, что важнейшим направлением энергосбережения является также модернизация существующих зданий путем повышения теплотехнических характеристик ограждающих конструкций и модернизации систем отопления с целью доведения их энергоэффективности до действующих норм. Так, ввод площадей после тепловой модернизации в 2009г. Составил 576,5 тыс. м², а в 2010 – 336,1 тыс. м², в результате чего потребление тепловой энергии снижено до 30%. В первую очередь выполняются работы в тех жилых домах, где наиболее низкие показатели энергоэффективности и где имеются нарушения температурно-влажностного режима в жилых помещениях.

Следует отметить, что повышение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций жилого дома не в полной мере решает проблему энергосбережения при эксплуатации жилого фонда. Строительная практика последних лет показала, что применение утепленных ограждающих конструкций и окон нового поколения с повышенным термическим сопротивлением обостряет проблему обеспечения качественной воздушной среды в жилых помещениях. При утепленной стене, герметичных оконных конструкциях и герметичной заделке окон в проемах исключается возможность поддержания нормативного уровня воздухообмена в помещениях жилого дома, за исключением случая открывания окон или форточек. Однако при этом теряется весь смысл. Кроме этого, при такой системе вентиляции имеет место интенсивный выброс тепла в атмосферу.

Это означает, что проблему энергосбережения необходимо решать в комплексе – за счет совершенствования конструктивной системы зданий и применения энергоэффективных инженерных систем.

Поиск по сайту: