Основные направления экологичного энергопотребления
Введение новых российских теплотехнических требований поставило перед проектировщиками и строителями ряд сложных задач, требующих безотлагательного их решения. Главным направлением экологичного энергопотребления в сфере строительства и эксплуатации зданий и сооружений академик РААСН С. Н. Булгаков (1999) считает осуществление полного комплекса энергосберегающих мероприятий: градостроительных, архитектурно-планировочных, конструктивных, инженерных и эксплуатационных. При этом, по его мнению, удельная доля энергосбережения за счет совершенствования градостроительных решений должна составлять 8-10%, архитектурно-планировочных ¾ до 15%, конструктивных систем ¾ до 25%, инженерных систем ¾ до 30%, технологии эксплуатации (включая установку приборов учета, контроля и регулирования тепло- и электропотребления) ¾ до 20%.
Энергосберегающие градостроительные решения, по мнению С. Н. Булгакова и других специалистов, должны включать:
1) установление моратория на расширение границ городов в течение 20-30 лет с целью более рационального использования городских магистральных теплопроводов и других энергосистем;
2) включение в генпланы, программы и бизнес-планы застройки жилых кварталов мероприятий по ликвидации сквозных ветрообразующих пространств;
3) организацию замкнутых дворовых и внутриквартальных территорий;
4) использование естественной теплоты Земли и развитие подземной урбанизации с целью экономии энергоресурсов.
В целях энергосбережения необходимо также правильное размещение и взаиморасположение зданий и жилых комплексов, использование защитных свойств рельефа и т. д.
К эффективным решениям в области энергосберегающего архитектурно-планировочного направления относят строительство ширококорпусных жилых домов с сокращением удельной площади ограждающих конструкций на 1 м2 площади жилья, возведение мансардных этажей на существующих зданиях для предотвращения сверхнормативных потерь тепла через покрытия и др. (рис. 21.1).
Рис. 21.1. Устройство мансард из объемных блок-комнат
с повышенными теплозащитными свойствами:
а, б ¾ общий вид дома до и после реконструкции; в ¾ план мансарды
При архитектурном проектировании жилых домов с целью сбережения энергии прибегают также к таким мерам, как упрощение конфигурации домов, оптимальная ориентация их по ветру и по солнцу, оптимизация внутренней планировки и т. д.
Весомый вклад в энергосбережение в строительной сфере могут внести оптимальные конструктивные системы, применяемые при возведении и эксплуатации зданий. Известно, что при действующей практике проектирования и строительства более 60% тепла уходит через ограждающие конструкции: внешние стены, потолок, крышу, окна, двери и фундамент. Поэтому основной резерв теплосбережения кроется в надежной теплоизоляции всего корпуса жилого дома.
Самый трудоемкий процесс ¾ утепление стен, ранее достигалось либо увеличением их толщины, либо использованием материалов с большим теплосопротивлением. Однако для удовлетворения новых требований по теплозащите кирпичные стены в центральных районах России нужно было бы проектировать толщиной не менее 1 м. Поэтому с учетом повышенных требований к теплоэффективности и к сбережению ресурсов, основным способом снижения теплопотерь становится утепление стен с помощью новых эффективных материалов с теплосопротивлением R от 0,19 до 0,42 на 1 см (табл. 21.1).
Таблица 21.1