Энергосберегающие технологии жилых домов
Увеличение энергоэффективности зданий в последнее время является одним из ведущих направлений в формировании строительной промышленности. В настоящее время этот процесс не стоит на месте: требования и условия к используемым теплоизолирующим материалам постоянно растут, ужесточаются нормативы теплопроницаемости и смежных параметров отдельных строительных конструкций и сооружений в целом.
Теплоизоляция зданий и сооружений ведет за собой несколько практических целей: повышение уровня комфортности, звукоизоляция и теплоизоляция, экономия топливных ресурсов и снижение эксплуатационных затрат. Однако в концепцию энергоэффективного дома входит не только изоляция конструкций при помощи теплоизолирующих материалов, но и характерные инженерные решения системы теплоснабжения и вентиляции.
Для достижения цели развития концепции энергосбережения дома, следует опираться на опыт эксплуатации различных зданий. Несомненно, что энергетическая эффективность определяется совокупностью многих факторов. Как показывают исследования, при эксплуатации традиционного многоэтажного жилого дома потери тепла через стены до 40%, через окна и крышу – 18%, подвал – 10% и вентиляцию – 14%. Поэтому достичь минимальные теплопотери возможно только при тщательном подходе к вопросу энергосбережения.
Из приведенных данных следует, что недостаточное тепловое сопротивление ограждающих конструкций наиболее существенно снижает энергетическую эффективность зданий. Однако утеплением лишь ограждающих конструкций нельзя достичь существенного снижения теплопотерь, так как значительная их часть приходится на участки интенсивного теплообмена с окружающей средой, так называемые «мостики холода». Данные участки чаще всего образуются в местах, где происходит контакт плит перекрытий с несущими стенами, в местах примыкания внутренних стен и перегородок к наружным стенам, а так же при проседании некачественного теплоизоляционного материала в трехслойных ограждающих конструкциях с утеплителем в качестве среднего слоя.
Поэтому современные системы утепления предусматривают создание комплексной защитной теплоизоляционной оболочки вокруг конструкции здания. Такая оболочка включает в себя утепление связных с грунтом конструкций фундамента в сочетании с утеплением плоских или скатных крыш, а так же устройство вентелирующих фасадов, передвигающих в несущие конструкции зону положительных температур. Эта совокупность мер исключает появления участков интенсивного теплообмена с окружающей средой, повышает тепловое сопротивление ограждений и предотвращает выпадение конденсата, разрушительно влияющего на теплоизолирующие и другие эксплуатационные характеристики конструкций.
Также очень важной проблемой является теплопотери через окна. Есть простой подход к решению данной проблемы – это уменьшении площади окон. Но это далеко не всегда применимо, так как ухудшается микроклимат и комфортность помещения. Оптимальным способом для решения данного вопроса является использованием современных трехслойных стеклопакетов с низкой теплопроводностью.
Помимо вышеизложенных аспектов пассивного энергосбережения, также стоит упомянуть и о модернизированных решениях с применением высоких технологий. Имеются в виду системы отопления, которые позволяют оптимизировать поступление и распределение тепла в здании, обеспечивая необходимое и достаточное его количество, когда это необходимо и там, где необходимо, то есть так называемые интеллектуальные системы отопления. Но данный метод требует внедрения существенных и порой решительных изменений в распространенную, в частности, в России схему нейтрализованного отопления.
Сейчас во всем мире широко осуществляется строительство энергоэффективных зданий. Особенно преуспевающие успехи в этом отношении занимают страны Западной Европы и Скандинавии. Общий результат экономии тепла во вновь возводимых коммерческих и жилых зданиях здесь составляет 50—70%. Настоль значительная экономия позволяет быстро и эффективно окупить затраты от применения энергосберегающих технологий. Трехслойные окна особой конструкции с низкой теплопроводностью создают ощущения изобилия дневного света и пространства, а естественная вентиляция, оптимизируемая с помощью компьютерной системы, позволяет существенно снизить потери тепла.
Концепция энергосберегающего дома хоть и с заметным запозданием, но находит признание и в России. До недавнего времени дешевизна энергоносителей в нашей стране не позволяла ощутить максимальный экономический эффект от использования современных теплосберегающих материалов и соответствующих инженерных решений. Наблюдался такой парадокс: стоимость строительства в России ниже уровня мировых цен всего па 20—30%, а стоимость энергетических ресурсов отличалась в 6-7 раз. Но поскольку Россия взяла курс па построение эффективной экономики и вхождение в мировое сообщество, баланс цен на энергоносители начал восстанавливаться стремительными темпами. Только за два последних года цены на электроэнергию выросли на 45,8%, а на газ - на 63,5%.
В связи с этим вопрос строительства энергоэффективных зданий в России становится одним из ключевых, а проблема рационального использования энергоресурсов приобретает все большее значение. Особенно остро эта проблема встает в коммунальном хозяйстве, которое потребляет до 20% электрической и 45% тепловой энергии, производимой в стране.
В связи с этим, для отопления, кондиционирования, вентиляции производства воды на нужды горячего водоснабжения (ГНС) и на подогрев воды в бассейнах для жилых и производственных зданий и зданий общественного назначения представляется использовать тепловые насосы, так как они являются современной энергосберегающей технологией. Тепловые насосы потребляют минимальное количество электроэнергии, а так же долговечны (могут работать не один десяток лет), практически не требуют обслуживания, экологически чисты, безопасны и очень экономичны. Долгие годы эксплуатации используется бесплатная энергия, находящаяся всегда рядом и в необходимом количестве.