Актуальность выбранной темы исследования обусловлена тем, что энергоэффективность является одной из важнейших стратегических направлений развития строительной отрасли Казахстана. В связи с увеличением популярности темы энергоэффективности все больше научных работ и публикаций посвящены разработке методик по снижению и контролю энергопотребления.
Общие требования в области энергосбережения и повышения энергоэффективности установлены в главе 3 Закона Республики Казахстан от 13 января 2012 года «Об энергосбережении и повышении энергоэффективности» [1, с. 2].
Требования по энергоэффективности зданий, строений, сооружений и их элементов, являющихся частью ограждающих конструкций, установлены Приказом Министра по инвестициям и развитию Республики Казахстан от 31 марта 2015 года № 406 «Об установлении требований по энергоэффективности зданий, строений, сооружений и их элементов, являющихся частью ограждающих конструкций» — (далее — Требования по энергоэффективности) [2, с. 11].
Энергетическая эффективность объекта — комплексное понятие, которое охватывает его ключевые параметры, обеспечивающие потребление ресурсов в пределах установленной нормы. Для её оценки устанавливаются специальные критерии и разрабатываются меры, позволяющие достичь нормативных значений. Одна из важнейших составляющих энергетической эффективности — тепловая защита строения. В ней включены внутренние и внешние ограждающие конструкции, а также изолирующие материалы, призванные поддерживать подходящий микроклимат при минимальных затратах на обогрев помещений.
Количественные показатели и критерии энергоэффективности для строительных объектов были разработаны относительно недавно. Они вошли в употребление после выхода СН РК 2.04–21–2004 «Энергопотребление и тепловая защита гражданских зданий» [3, с. 5].
В качестве основных критериев энергоэффективности зданий, строений, сооружений и их элементов, являющихся частью ограждающих конструкций выделяют следующие:
– показатель нормируемой (базовой) удельной величины расхода тепловой энергии в здании, строении, сооружении;
– показатель базового значения требуемого (нормируемого) сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции;
– показатель нормируемого значения удельной теплозащитной характеристики здания, строения, сооружения.
Нормируемые величины показателей энергоэффеквтиности установлены Требованиями по энергоэффективности.
Экономически эффективное решение ограждающих конструкций здания, строения, сооружения выбирается с учетом конкретных климатических условий объекта строительства.
Проектная (проектно-сметная) документация строительства новых или расширения (капитальный ремонт, реконструкция) существующих зданий, строений, сооружений должна соответствовать классу энергоэффективности здания, строения, сооружения «А», «В» или «С». Класс энергоэффективности зданий определяется в соответствие с Правилами определения и пересмотра классов энергоэффективности зданий, строений, сооружений [4, с. 7].
Показатели энергоэффективности ограждающих конструкций зданий и сооружений зависят от множества факторов, таких как: толщина и материалы всех слоев, температура и влажность в помещении, температура и влажность снаружи. Одним из способов минимизации этих показателей является утепление здания, которое достигается путем повышения теплозащиты наружных ограждающих конструкций; модернизация автоматического регулирования подачи тепла на отопление и уменьшение расхода тепла на нагрев необходимого для вентиляции наружного воздуха при обеспечении комфортного теплового и воздушного режима в помещениях.
Самыми известными и распространенными способами утепления наружных стен являются:
– вентилируемые фасады — это навесные конструкции утепления стен;
– невентилируемые конструкции утепления наружных стен, в конструкцию которых входят минераловатные и полистирольные утеплители, крепящиеся на сами стены или на каркас, а также различные варианты сочетаний этих конструкций с использованием местных утеплителей.
Навесной вентилируемый фасад — это система, которая состоит из подконструкции, утеплителя, воздушного зазора и защитного экрана, который крепится на наружную стену здания. Данная система помогает сохранить теплоту в помещении, препятствует появлению сырости и существенно сокращает объем строительного материала, необходимого для строительства стен зданий, что ведет к экономии, облегчению всего сооружения и возможности увеличения этажности здания.
Многослойный фасад — фасад, в котором между несущей конструкцией внешней стены и облицовочным материалом находится утеплитель. В качестве облицовочного материала выступает кирпич, обладающий высокими теплоизоляционными свойствами и долговечностью. Это наиболее распространенный вид фасада, нашедший применение в строительстве малоэтажных зданий. Применение в многоэтажных зданиях нежелательно, т. к. возможны механические деформации кирпичной кладки [5, с. 22].
Конструкции «мокрого фасада» основываются на использовании современных материалов теплоизоляционного клеящего и армирующего назначения. Они обеспечивают зданию высокие теплоизоляционные характеристики, предотвращают развитие сырости, улучшают пожарную безопасность и отличаются экологической безвредностью.
Выбор того или иного вида утепления ограждающих конструкций зависит от множества критериев (помимо энергоэффективности).
В качестве ограждающих конструкций зданий фасады подвергаются воздействию целого ряда факторов, тесно связанных с процессами, происходящими как вне здания, так и внутри него. К числу этих факторов, в частности, относятся: атмосферные осадки, высота снежного покрова, глубина промерзания грунта, влажность наружного воздуха, водяной пар, содержащийся во внутреннем воздухе здания, влага почвы, ветер, солнечная радиация, количество солнечных и пасмурных дней в году, температура наружного воздуха и перепады температур, химически агрессивные вещества, содержащиеся в воздухе, другие факторы. Поэтому в каждом конкретном случае обосновывается тепловым расчетом, расчетом экономических показателей, расчетом динамических нагрузок и др.
Таким образом, энергоэффективное здание — это здание, которое предназначено для обеспечения значительного снижения энергетических потребностей, для отопления и охлаждения, включая при этом хороший микроклимат. Энергоэффективность здания достигается за счет архитектуры здания, его тщательной изоляции, высокой производительности контролируемой вентиляции.
Одним из наиболее простых и рациональных путей экономии энергии в строительной сфере признано сокращение потерь тепла через ограждающие конструкции зданий и сооружений. Эффективным вариантом повышения энергоэффективности ограждающих конструкций существующей застройки является применение эффективных утеплителей.
Основные факторы, влияющие на энергоэффективность ограждающих конструкций зданий и сооружений существующей застройки:
– уровень инженерной проработки решения — идеи, расчеты, качество проектной документации;
– соответствие доступного уровня технологии выполнения работ принятому конструктивному решению, иначе говоря, технологические возможности реализации проекта;
– соответствие свойств выбранных строительных материалов условиям возведения и эксплуатации конструкции.
Литература:
- Закон Республики Казахстан от 13 января 2012 года «Об энергосбережении и повышении энергоэффективности»
- «Об установлении требований по энергоэффективности зданий, строений, сооружений и их элементов, являющихся частью ограждающих конструкций» / Приказ Министра по инвестициям и развитию Республики Казахстан от 31 марта 2015 года № 406. Зарегистрирован в Министерстве юстиции Республики Казахстан 17 июня 2015 года № 11378
- СН РК 2.04–21–2004 «Энергопотребление и тепловая защита гражданских зданий»
- «Об утверждении Правил определения и пересмотра классов энергоэффективности зданий, строений, сооружений» / Приказ Министра по инвестициям и развитию Республики Казахстан от 31 марта 2015 года № 399. Зарегистрирован в Министерстве юстиции Республики Казахстан 11 июня 2015 года № 11312
- Кирюдчева, А. Е. Энергоэффективность ограждающих конструкций общественных зданий / А. Е. Кирюдчева, В. В. Шишкина, Д. В. Немова // Строительство уникальных зданий и сооружений. — 2016. — № 5 (44). — С. 19–29.
