Вестник отделения строительных наук РААСН 2011 №15

Подождите немного. Документ загружается.

РОССИЙСКАЯ

АКАДЕМИЯ

АРХИТЕКТУРЫ

СТРОИТЕЛЬНЫХ

НАУК

МОСКВА

–

ОРЕЛ

–

КУРСК

, 2011

280

_________________________________________________________________________________________________________________

УДК 697

ЧИСТОВИЧ С.А.

(АЦТЭЭТ, г. Санкт-Петербург)

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ И БЕЗОПАСНАЯ СРЕДА

ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Энергоэффективность и безопасность среды жизнедеятельности определяется, как из-

вестно, качеством энергоснабжения и энергопотребления.

В настоящее время большая часть энергии на нужды тепло- и электроснабжения полу-

чается в нашей стране за счет использования ископаемых невозобновляемых видов топлива.

Эффективность энергоснабжения определяется эффективностью процессов добычи,

транспортировки и генерации энергоресурсов, транспортировки и распределения электриче-

ской и тепловой энергии, использования обеих видов энергии у потребителей.

Эффективность электроснабжения можно выразить уравнением:

эиспэрэтргтптрдээ

....

ηηηηηηη

⋅⋅⋅⋅⋅=

. (1)

Эффективность теплоснабжения соответственно уравнением:

тисптрттргтптрдэт

....

ηηηηηηη

⋅⋅⋅⋅⋅=

, (2)

где

– коэффициент эффективности процесса добычи топлива;

тптр

– коэффициент, учи-

тывающий потери топлива при его транспортировке;

– коэффициент эффективности сжи-

гания топлива в генерирующей установке;

этр

ттр

– коэффициенты, учитывающие по-

тери электрической и тепловой энергии при транспортировке;

эр

тр

– коэффициенты,

учитывающие потери электрической и тепловой энергии при их распределении между по-

требителями;

эисп.

тисп.

– коэффициенты использования топлива на нужды электро- и те-

плоснабжения у потребителя.

Количество энергии, вырабатываемой в генерирующей установке, может быть пред-

ставлено уравнением

гтптрдэрг

ЭЭ

ηηη

⋅⋅⋅=

(3)

где

Э – количество энергии, вырабатываемой генерирующей установкой;

эр

– количество

энергии, содержащейся в ископаемом топливе, направленной в тепловые генерирующие

мощности (тепловые электростанции, котельные, печи, малые генерирующие установки).

Общее количество энергии Э

состоит из высокопотенциальной и низкопотенциаль-

ной энергии, т.е.:

анэксг

ЭЭЭ += , (4)

где

экс

Э – количество высокопотенциальной энергии (эксэргии);

ан

Э – количество низкопо-

тенциальной энергии (анергии).

Количество электроэнергии, используемой у потребителя:

эрэтрэксэисп

ЭЭ

...

ηη

⋅⋅=

. (5)

Количество тепловой энергии, используемой у потребителя, соответственно:

трттргтисп

ЭЭ

...

ηη

⋅⋅=

(6)

При раздельном производстве электрической и тепловой энергии на конденсационных

электростанциях (КЭС) используется только высокопотенциальная энергия (эксэргия), а низ-

РОССИЙСКАЯ

АКАДЕМИЯ

АРХИТЕКТУРЫ

СТРОИТЕЛЬНЫХ

НАУК

МОСКВА

–

ОРЕЛ

–

КУРСК

, 2011

_________________________________________________________________________________________________________________

281

копотенциальная энергия (анергия) сбрасывается в окружающую среду через градирни. В ко-

тельных используется вся энергия, однако потенциал, заложенный в эксэргии, не реализуется.

При комбинированном производстве тепловой и электрической энергии (когенерация,

при централизованном теплоснабжении – теплофикация) полезно используется вся энергия:

высокопотенциальная энергия используется для привода силовых машин, освещения и т.д., а

низкопотенциальная идет на цели теплоснабжения (рисунок 1).

Рисунок 1

Необходимость преимущественного развития комбинированного производства тепло-

вой и электрической энергии доказана почти вековым опытом развития энергетики нашей

страны, а также многих западных стран. К сожалению, за последние годы после распада

СССР в силу ряда причин доля теплофикации в топливно-энергетическом балансе России

неуклонно снижается, а доля «котельнизации» неуклонно растет [1].

Для преодоления роста «котельнизации» нужна четкая государственная политика, ос-

нованная на дифференцированном подходе к оценке качества высокопотенциальной и низ-

копотенциальной энергии [2].

Следует отдавать приоритеты по стоимости электроэнергии, вырабатываемой комби-

нированным способом на ТЭЦ, и отпускаемой потребителю. Тарифы на электроэнергию

должны быть выше тарифов на отпускаемое тепло. Тепловая энергия, отпускаемая в тепло-

вую сеть с температурой воды, сбрасываемой на конденсационных электростанциях в гра-

дирни ниже ≈40

С, по существу должна быть бесплатной, кроме затрат на электроэнергию

при транспортировке теплоносителя по тепловым сетям. При повышении тарифов на элек-

троэнергию необходимо учитывать материальные интересы потребителей. Для этого необ-

ходимо, чтобы каждый потребитель тепловой энергии имел возможность поквартирного уче-

та и автоматического регулирования потребляемой тепловой энергии [3].

Энергоэффективность среды жизнедеятельности определяется высоким коэффициен-

том использования топлива на нужды теплоснабжения и электроснабжения потребителей.

Безопасность среды жизнедеятельности определяется надежностью функционирова-

ния сложившейся инженерной энергетической инфраструктуры (систем добычи топлива и

его транспортировки, источников генерации энергии – тепловых и гидравлических электро-

станций, электрических и тепловых сетей, инженерных внутридомовых систем).

Наряду с повышением элементной надежности всех звеньев этой инфраструктуры не

менее важное значение имеет повышение их системной надежности.

РОССИЙСКАЯ

АКАДЕМИЯ

АРХИТЕКТУРЫ

СТРОИТЕЛЬНЫХ

НАУК

МОСКВА

–

ОРЕЛ

–

КУРСК

, 2011

282

_________________________________________________________________________________________________________________

В числе прочих способов повышения системной надежности можно отметить: соору-

жение теплообменных и насосных распределительных станций, кольцевание сетей, парал-

лельная работа источников на общие тепловые сети в режиме «нагруженного» резервирова-

ния, т.е. при постоянно открытых задвижках на перемычках.

При такой схеме централизованного теплоснабжения в случае аварии на одном из

участков теплопроводов снабжение теплом зданий не прекращается, снижается только в до-

пустимых пределах подача тепла на время восстановления аварийного участка. При сниже-

нии тепловой нагрузки по погодным условиям более экономичные источники продолжают

работать в постоянном режиме, а мощность менее экономичных источников уменьшается

или они полностью отключаются.

Автономные энергоисточники (котельные малой мощности, когенерационные уста-

новки), расположенные в зоне действия централизованного теплоснабжения, целесообразно

подключать к сетям общего пользования. Переход от чисто централизованных систем к сис-

темам с распределенной генерацией энергии (централизованно-локальным системам) суще-

ственно повышает надежность энергоснабжения, улучшает его качество и снижает потери

при транспортировке энергоносителя [1].

Повышение надежности достигается за счет включения генерирующих мощностей

внутри города в общегородскую систему энергоснабжения, а, следовательно, уменьшается

зависимость систем тепло- и электроснабжения от внешних сетей; улучшение качества дос-

тигается за счет приближения источников генерации к объектам теплоснабжения. При дефи-

ците подачи тепла от систем централизованного теплоснабжения при низких наружных тем-

пературах вследствие изношенности тепловых сетей локальные источники позволяют под-

нять температуру теплоносителя в соответствии с отопительным графиком.

Локальные источники генерации могут размещаться вблизи зданий, на крышах домов,

а также в центральных тепловых пунктах, перепрофилированных в узлы генерации энергии.

Перевод автономных котельных с постоянного режима функционирования в пиковый

режим потребует для сохранения интересов инвесторов изменения тарифной политики. Пи-

ковая энергия (как тепловая, так и электрическая) должна стоить дороже по сравнению с ба-

зовой энергией. Осуществление гибкой тарифной политики, как показывает зарубежный

опыт, будет способствовать также выравниванию режимов электро- и теплопотребления.

Необходимо также снять искусственные барьеры на пути присоединения малых гене-

рирующих мощностей к сетям общего пользования.

Обоснование оптимальных источников тепло- и электроснабжения должно произво-

диться на основании разработанного специализированными предприятиями комплексного

плана развития региона (города) с учетом всех аспектов обеспечения потребителей теплом и

электроэнергией и другими ресурсами необходимого качества и надежности. Только при же-

стком контроле со стороны администрации региона (города) этой ситуации можно добиться

эффективного энергообеспечения потребителей [4].

Таким образом, эффективное энергоснабжение достигается путем оптимизации функ-

ционирования всего топливно-энергетического комплекса – от добычи энергоресурсов до их

поставки потребителям. При этом необходимо:

- минимизировать потери топлива при его добыче и транспортировке до генерирую-

щих мощностей;

- обеспечить эффективную систему генерации энергии;

- минимизировать потери электрической и тепловой энергии во всем цикле: от гене-

рации мощностей до поставки конечным потребителям.

Существует много способов повышения эффективности использования энергоресур-

сов в самих зданиях. Среди них.

Подключение систем отопления и горячего водоснабжения к наружным тепловым се-

тям через автоматизированные тепловые пункты (АТП), позволяющее уменьшать подачу те-

пловой энергии в здания благодаря корректировке режима центрального регулирования от-

РОССИЙСКАЯ

АКАДЕМИЯ

АРХИТЕКТУРЫ

СТРОИТЕЛЬНЫХ

НАУК

МОСКВА

–

ОРЕЛ

–

КУРСК

, 2011

_________________________________________________________________________________________________________________

283

пуска тепла путем оперативного реагирования на изменение метеоусловий с учетом тепло-

технических характеристик конкретного отапливаемого объекта.

Программное автоматическое регулирование отпуска тепла в течение суток и недели

наряду с повышением уровня теплового комфорта позволяет в жилых зданиях за счет сни-

жения температуры воздуха в ночные часы получить экономию тепловой энергии в размере

до 5÷7%.

В нежилых зданиях (учреждениях, магазинах, промышленных предприятиях и др.) за

счет снижения подачи тепла в нерабочие часы и в выходные дни экономия тепловой энергии

может достигать 30÷40%.

Особенно значительная экономия тепловой энергии имеет место в переходные перио-

ды отопительного сезона, особенно в весенние месяцы, когда во внешних тепловых сетях в

соответствии с санитарными нормами необходимо поддерживать температуру теплоносите-

ля на уровне не ниже 65-70

С, а для систем отопления требуемая температура воды не долж-

на быть выше 35-40

С. В эти периоды в зданиях, не оснащенных АТП, наблюдаются значи-

тельные перетопы, которые устраняются населением через открытые форточки или даже ок-

на. Экономия тепловой энергии в эти периоды за счет регулирования температуры теплоно-

сителя в автоматизированных тепловых пунктах может составлять 30-40%.

И, наконец, при наличии АТП жители оплачивают только тепловую энергию, израс-

ходованную зданием, а не всю энергию, отпущенную от теплового источника.

Важным методом сокращения потребления тепла зданием является применение сис-

тем утилизации внутреннего тепла, и в первую очередь, вытяжного воздуха. Существуют

различные системы утилизации этого тепла: индивидуальные (покомнатные) поквартирные

и домовые (секционные).

В первом варианте в наружной стене помещения монтируются два воздуховода малого

диаметра – один из них для приточного воздуха, другой – для вытяжного. Подогретый в комнат-

ном теплообменнике за счет вытяжного воздуха приточный воздух, поступает в помещение [5].

В квартирной системе вторичное тепло утилизируется в установленном в помещении

кухни теплообменнике. Теплый воздух всасывается в теплообменник с помощью механиче-

ской приточно-вытяжной вентиляции. Подогретый приточный воздух распределяется гори-

зонтальными воздуховодами по квартире [6].

В общедомовой системе (здании в целом или его секции) теплый воздух из помеще-

ний через систему вентиляционных вытяжных каналов поступает в пластинчатый рекупера-

тор, Который устанавливается в чердачном помещении или на крыше здания. В нем подог-

ревается наружный воздух, возвращаемый в помещения по каналам приточной вентиляции.

Энергоэффективная вентиляция зданий в городской застройке XXI века может созда-

ваться без применения инженерно-технических систем и оборудования (механической при-

точно-вытяжной вентиляции, центробежных или осевых насосов, кондиционеров, рекупера-

тивных и регенеративных теплообменников).

Существует много способов вентиляции зданий на основе совершенствования их объ-

емно-планировочной структуры [7]. Остановимся на одном из возможных вариантов.

Объем здания решен как стеклянный монолит, внутри которого размещены наружные

ограждающие конструкции. Пространство между стеклом и фасадом здания представляет

узкую замкнутую щель. Здесь воздух нагревается за счет солнечной радиации, а стена фасада

играет роль аккумулятора тепла (стены Тромба-Мишеля») [8]. Наружный воздух, поступаю-

щий в это пространство по воздуховодам большого диаметра, перемещается под действием

гравитационного и ветрового давления и после подогрева поступает во внутренние помеще-

ния. Регулирование степени открытия вентиляционных проемов на фасаде позволяет управ-

лять движением воздуха и добиваться комфортного ощущения.

В период отсутствия солнечной радиации и охлаждения пристенного пространства в

него может сбрасываться вытяжной воздух.

РОССИЙСКАЯ

АКАДЕМИЯ

АРХИТЕКТУРЫ

СТРОИТЕЛЬНЫХ

НАУК

МОСКВА

–

ОРЕЛ

–

КУРСК

, 2011

284

_________________________________________________________________________________________________________________

Такой способ вентиляции здания по сравнению со способом, основанным на исполь-

зовании инженерно-технических систем, обладает двумя достоинствами. Для перемещения

приточного и вытяжного воздуха исключаются затраты электроэнергии. Поступающий на-

ружный воздух не теряет своих природных качеств. Особенно важно сохранение в воздухе

отрицательных ионов.

Строящиеся многоэтажные здания необходимо оснащать горизонтальными поквартир-

ными системами отопления в отличие от преимущественно применяемых вертикальных одно-

трубных систем. Подключение этих систем к стоякам общедомовой системы осуществляется

через мини тепловые пункты, оборудование которых включает системы автоматического ре-

гулирования температурного режима помещений квартир и коммерческого учета потребляе-

мой тепловой энергии, а также пиковый емкостный водоподогреватель.

Применение поквартирных систем позволяет:

• снизить потребление тепла за счет полезного использования энергии, вносимой ин-

соляцией как путем прямого пропускания солнечных лучей через оконные проемы, так и пу-

тем нагрева наружных поверхностей стен;

• уменьшить тепловые потери помещения благодаря программному регулированию,

включая перевод системы на пониженный график температур при отсутствии людей в квартире;

• существенно снизить размер оплаты за отопление, так как квартиросъемщик оплачи-

вает только величину потребленного тепла плюс расходы на общедомовые нужды (напри-

мер, отопление лестничных клеток).

При увлечении современных архитекторов остеклением многих общественных зда-

ний, достигающим 60-80% от общей площади фасадов, актуальным стало применение диф-

ференцированного подхода для определения допустимого снижения температуры воздуха в

помещениях при изменении температуры наружного воздуха. Дифференцированный подход

предусматривает особенности динамики изменения теплопотерь через массивные непро-

зрачные ограждения (названные «медленными») и через светопрозрачные проемы (назван-

ные «быстрыми») [9].

Влияние «медленных» и «быстрых» теплопотерь на температуру теплоемких и нетеп-

лоемких ограждений может быть представлено уравнением:

[

]

)1(

)()()(

ψψ

τδττ

−+= ttddt

мн

, (7)

где

)(

– температура наружного воздуха;

)(

– температура на внутренней поверхности

ограждений (стен);

)(

τδ

– температура на внутренней поверхности окон;

– время;

– до-

ля «медленных» теплопотерь в общих теплопотерях здания.

Изменение температуры на внутренней поверхности стен описывается дифференци-

альным уравнением второго порядка, а с применением преобразования Лапласа передаточ-

ной функцией вида:

[

]

.)()(

)1(/

+⋅== TpKettW

стПнмст

ρτ

ττ

, (8)

где Т – постоянная времени стены, характеризующая ее инерционность;

)(

– температура

наружного воздуха;

)(

– здесь температура наружного воздуха с учетом запаздывания и

выравнивания колебаний в теплоемком ограждении здания, характеризующая изменение

«медленных» тепловых потерь через теплоемкие ограждающие конструкции;

– время чис-

того запаздывания; P – оператор дифференцирования;

стП

– коэффициент усиления (пере-

дачи) стены, равный

нстостП

RRK /

где

сто

– термическое сопротивление теплоемкого

ограждения, м

/ккал ч

С;

нн

/1= – термическое сопротивление теплопередаче от наруж-

ной поверхности стены к наружному воздуху, м

/ккал ч

С.

Динамические свойства нетеплоемких ограждений окон возможно описать переда-

точной функцией вида:

РОССИЙСКАЯ

АКАДЕМИЯ

АРХИТЕКТУРЫ

СТРОИТЕЛЬНЫХ

НАУК

МОСКВА

–

ОРЕЛ

–

КУРСК

, 2011

_________________________________________________________________________________________________________________

285

)1(/(

CeКttW

ПОНП

+⋅=

−

ρτ

, (9)

где

ПО

K – коэффициент усиления (передачи) окна, равный:

НOOПО

RRK /= ;

R – термиче-

ское сопротивление окна, м

/ккал ч

С;

нн

/1= – термическое сопротивление теплоотдаче

от наружной поверхности окна к наружному воздуху, м

/ккал ч

С; С

– коэффициент, учи-

тывающий теплопотери от инфильтрации наружного воздуха через оконные проемы.

Продолжительность прохождения температурной волны от наружного воздуха через

теплоемкие ограждения может составлять от нескольких часов до нескольких суток в зави-

симости от их массивности. Тепловая инерция окон по сравнению со стенами ничтожна.

Температурная волна через окна проходит примерно в течение одной минуты (рисунок 2).

Рисунок 2

Если термическое сопротивление современных оконных заполнений достаточно вы-

соко и при стационарном режиме позволяет минимизировать размер общих теплопотерь че-

рез наружные ограждения, то на темпы охлаждения зданий при резких похолоданиях его

влияние весьма существенно.

Это может быть проиллюстрировано двумя примерами [10] для зданий Санкт-

Петербурга с расчетной температурой наружного воздуха для проектирования системы ото-

пления (t

нр

= -26

С).

Исследования остывания воздуха в молельном зале Казанского собора с массивными

наружными ограждениями, без окон, показали, что расчетную температуру наружного воз-

духа можно принять t

нр

= -15

)1(

Для углового помещения жилого здания со сплошным остеклением в промежуточном

этаже расчетная проектная температура составит t

нр

= -28

)0(

Из приведенных примеров следует, что здания с высоким процентом остекления фа-

садов выстывают значительно быстрее по сравнению со зданиями, в которых «медленные»

теплопотери превалируют. Таким образом, увлечение остеклением фасадов ухудшает энер-

гоэффективность зданий из-за необходимости подачи большего количества тепловой энер-

гии в период похолоданий для компенсации процесса их быстрого охлаждения.

Большое влияние на годовое потребление тепла зданием также оказывает его ком-

пактность, т.е. отношение площади наружных ограждений (S м

) к его объему (V м

). Так, ис-

следования, выполненные для энергоэффективных зданий, оснащенных приточно-вытяжной

вентиляцией с квартирной утилизацией тепла вытяжного воздуха, имеющих малую компакт-

ность (S/V=0,7÷1,2) и компактных (S/V<0,7), показали следующие результаты [6]. В зданиях с

малой компактностью годовое потребление тепловой энергии составляет 40-90 кВт/м

год, а

в компактных зданиях – 40 кВт/м

год.

В формировании энергоэффективной среды жизнедеятельности важная роль принадле-

жит качеству Генплана и неукоснительному его соблюдению. Генплан формирует размещение

городской застройки. Объекты городской застройки должны проектироваться с максимальным

РОССИЙСКАЯ

АКАДЕМИЯ

АРХИТЕКТУРЫ

СТРОИТЕЛЬНЫХ

НАУК

МОСКВА

–

ОРЕЛ

–

КУРСК

, 2011

286

_________________________________________________________________________________________________________________

использованием потенциала солнечной радиации для уменьшения тепловых потерь зданий и

сокращения затрат на их освещение, а также с минимизацией влияния ветра на тепловые поте-

ри в окружающую среду зданий и сооружений. Кроме того, Генпланами должны быть преду-

смотрены в городах территории для размещения энергоисточников и коридоров для прокладки

инженерных коммуникаций. Внутри кварталов должны быть предусмотрены зеленые зоны, а

ширина проезжей части не должна создавать эффекта аэродинамической трубы.

К сожалению, оба эти фактора в современном строительстве не принимаются во вни-

мание. Многоэтажные дома в кварталах новой застройки располагаются в непосредственной

близости друг к другу, в результате чего нижние этажи не получают достаточного количест-

ва солнечной радиации. Это приводит к недоиспользованию тепла, вносимого солнечной ра-

диацией, увеличению затрат на освещение и ухудшению условий комфорта проживающих в

этих зданиях людей. Кроме того, между близлежащими домами возникает эффект аэродина-

мической трубы, что резко увеличивает влияние ветра на тепловые потери в зданиях.

Уплотнительная хаотичная застройка приводит к трудностям размещения необходи-

мых энергоисточников и прокладки новых инженерных коммуникаций.

Библиографический список

1. Чистович, С.А. Автоматизированные системы теплофикации, теплоснабжения и

отопления [Текст] / С.А. Чистович, В.Б. Харитонов. – СПб.: АВОК Северо-Запад, 2008.

2. Богданов, А.Б. Анергия и энергосбережение [Текст] / А.Б. Богаданов // Теплоэнер-

гоэффективные технологии, 2010. – №3.

3. Чистович, С.А. Два решения проблемы поквартирного учета на отопление в жилых

зданиях при централизованном теплоснабжении [Текст] / С.А. Чистович // Теплоэнергоэф-

фективные технологии, 2010. – №3.

4. Аверьянов, В.К. Системы малой энергетики: современное состояние и перспективы

[Текст] // Страховое ревю. – М., 2008.

5. Барон, В.Г. Все о теплой форточке [Текст] / В.Г. Барон, В.Ф. Гершкович. – Киев:

Госстрой Украины, 2010.

6. Данилевский, Л.И. Опыт эксплуатации энергоэффективного панельного жилого

дома в г. Минске [Текст] / Л.И. Данилевский, В.М. Пилипенко // Теплоэнергоэффективные

технологии. – 2009. – № 1-2.

7. Лавров, Л.П. Вентиляция и совершенствование объемно-планировочной структуры

зданий в XXI веке [Текст] / Л.П. Лавров // Теплоэнергоэффективные технологии – 2010. – №4.

8. Сарнацкий, Э.В. Системы солнечного тепло- и хладоснабжения [Текст] / Под ре-

дакцией Э.В. Сарнацкого, С.А. Чистовича. – М.: Стройиздат, 1990.

9. Чистович, С.А. Автоматическое регулирование теплового режима зданий с учетом

быстрых и медленных теплопотерь через ограждающие конструкции [Текст] / С.А. Чистович //

Теплоэнергоэффективные технологии, 2008. – №8.

10. Сотников, А.Г. О связи расчетной отопительной температуры и мощности систем

отопления с относительной площадью остекления помещения и здания [Текст] / А.Г. Сотни-

ков // Теплоэнергоэффективные технологии, 2009. – №4.

РОССИЙСКАЯ

АКАДЕМИЯ

АРХИТЕКТУРЫ

СТРОИТЕЛЬНЫХ

НАУК

МОСКВА

–

ОРЕЛ

–

КУРСК

, 2011

_________________________________________________________________________________________________________________

287

УДК 69

АВЕРЬЯНОВ В.К.

(ОАО «Газпром промгаз», г. Санкт-Петербург)

КОЧНЕВ А.П.

(ОАО «ЛЕННИИПРОЕКТ», г. Санкт-Петербург)

МИХАЙЛОВ А.Г., ТЮТЮННИКОВ А.И., МЕЛЕЖИК А.А.

(ОАО «Газпром промгаз», г. Санкт-Петербург)

РЕЙТИНГОВАЯ СИСТЕМА КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ, ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ И САНИТАРНО-

ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЗДАНИЙ

Совместное решение экологических, санитарно-эпидемиологических и энергетиче-

ских требований в настоящее время стало насущной задачей современного строительства,

что подтверждается практикой как зарубежного, так и отечественного опыта. Легитимность

этой тенденции подкрепляет недавно принятый «Технический регламент о безопасности

зданий и сооружений» [1]. В последнее время в стране идет дискуссия по вопросам ком-

плексной оценки энергоэффективности, экологической и санитарно-эпидемиологической

безопасности зданий, опубликовано ряд работ посвященных этим вопросам [1-11].

Энергоэффективное – это здание, в котором за счет реализации совокупности функ-

ционально-планировочных, конструктивных и инженерных решений, использования возоб-

новляемых источников энергии, энергоресурсов затрачивается меньше принятых норматив-

ных стандартов, при одновременном обеспечении необходимого уровня экологической и са-

нитарно-эпидемиологической безопасности.

В настоящее время архитекторы, инженеры, экологи и гигиенисты России предусмат-

ривают, в части их касающейся, решения по экологической и санитарно-эпидемиоло-

гической безопасности зданий на основе действующих нормативных требований. Комплекс-

ное рассмотрение на основе современных требований к экологии и эффективному использо-

ванию топливно-энергетических ресурсов, в отечественной практике к настоящему времени

проработано недостаточно.

В условиях запаздывания выхода в свет нормативно-методических документов, ряд спе-

циалистов в России, по аналогии с зарубежными подходами, предлагает ввести упрощенную

балльную (тестовую) оценку эффективности (в том числе энергетической) современных зданий

[5, 6]. Решение здесь принимается на основе ранжированного перечня мероприятий с присвое-

нием каждому из них определенного количества баллов. Активизируются работы по заимство-

ванию зарубежных «зеленых» стандартов и придания им статуса государственных [2, 4, 8, 10].

Для анализа сути рассмотрим особенности наиболее распространенных в мире рей-

тинговых систем: американской LEED и английской BREEAM. По системе BREEAM серти-

фицировано 200 тысяч зданий, а по системе LEED – 5,5 тысяч зданий. В системе BREEAM

превалируют экологическая и санитарно-эпидемиологическая компоненты, а энергетическая

компонента недостаточно значима. В результате - комплексный подход в системе отсутству-

ет, а прямое применение или адаптация системы в России невозможны из-за полной, устой-

чивой невязки с российскими государственными нормами и с практикой энергетического

проектирования. В системе LEED регламентируется восстановление зеленых насаждений в

период строительства. Однако в России восстановление зеленых насаждений нормируется

СанПинами и гораздо строже, чем рекомендациями системы LEED. Вопросы размещения

IV ОБЩИЕ ВОПРОСЫ СТРОИТЕЛЬСТВА

РОССИЙСКАЯ

АКАДЕМИЯ

АРХИТЕКТУРЫ

СТРОИТЕЛЬНЫХ

НАУК

МОСКВА

–

ОРЕЛ

–

КУРСК

, 2011

288

_________________________________________________________________________________________________________________

объекта, выбор участка и прочие моменты системы LEED отчасти даже неприемлемы в их

теперешней редакции, т.к. они намного жестче и регулируются в нашем отечестве с помо-

щью ПЗЗ и СанПиН.

По «зеленым» стандартам на некоторых объектах возможно присвоение сопостави-

мых балльных эквивалентов разным по значимости в энергосбережении элементам. Напри-

мер, доступности сервиса, общественного транспорта и мест хранения велосипедов, обеспе-

чению емкости парковок автомобилей и восстановлению зеленых насаждений суммарно

присваивается 14 баллов, а всему комплексу оптимизации энергопотребления крупнейшего

здания, насыщенного энергоустановками, например – от 1 до 19 баллов.

Таким образом, при сертификации зданий по международным «зеленым» стандартам

могут возникать спорные ситуации, когда присвоенный сертификат не характеризует напря-

мую эффективность функционирования здания как потребителя ТЭР и воды. Так, в соответ-

ствии с рисунком 1, на примере системы LEED (максимальное количество баллов – 106, ми-

нимальный уровень сертификата «хорошо» – 40 баллов) видно, что сертификат «хорошо»

может быть получен при акценте на требования, не влияющие на показатели эффективности

функционирования здания. Более высокие сертификаты могут быть достигнуты за счет не-

значительных вложений в основные направления, повышающие эффективность.

Рисунок 1 – Вклад различных требований в общую сумму баллов при сертификации жилых

домов (по данным проф. К. Рюккерта, Берлинский технический университет [12])

Это обстоятельство вызывает определенную настороженность. Количественные векторы

и оценки в LEED, позволяющие наладить аудит, технадзор, мониторинг, комиссинг и пр., не оп-

ределяются; строгих расчетов энергетического баланса не предусмотрено. Вместе с тем, по При-

казу № 182 Минэнерго [13] требуется определение обязательных количественных показателей в

киловаттах, а не в баллах. От Минэнерго не отстает в требовательности строгих количественных

показателей и Минрегионразвития, издав 28 мая 2010 г. Приказ № 262 [14]. Таким образом, за-

рубежные подходы отличаются от устоявшихся в нашей стране систем нормирования, эксперти-

зы, надзора и проектирования. Из-за логичной, может быть, за рубежом компоновки экологиче-

ских (объект – природа) и санитарно-эпидемиологических (объект – человек) критериев в систе-

ме LEED существует определенный перекос по сравнению с отечественной практикой. В связи с

тем, что в системе LEED высокий балльный уровень принадлежит экологическим аспектам, ав-

торы российского варианта системы LEED этот высокий балльный уровень отнесли к санитар-

но-эпидемиологическим компонентам – микроклимату и пр. (10 баллов). В итоге всего от 1 до 5

баллов получают действительно экологические компоненты. Выбор система LEED «произво-

дит» в сравнении варианта проекта здания с учетом LEED с вариантом того же здания, запроек-

тированного по современным нормам и без учета LEED.

Безусловно, тестовые технологии всегда выглядят привлекательными, однако широ-

кое их применение в принятых за рубежом формах во всем диапазоне задач по экологии и

энергосбережению в зданиях может вызвать реакцию обратную требованиям реализации го-

сударственной задачи повышения требуемой энергоэффективности.

РОССИЙСКАЯ

АКАДЕМИЯ

АРХИТЕКТУРЫ

СТРОИТЕЛЬНЫХ

НАУК

МОСКВА

–

ОРЕЛ

–

КУРСК

, 2011

_________________________________________________________________________________________________________________

289

На протяжении последних десятилетий в России вполне успешно ведется, в том числе и

одним из авторов статьи, разработка ряда экологических и санитарно-эпидемиологических

разделов проектно-сметной документации (ПСД): «Санитарно-эпидемиологичское обоснова-

ние отвода земельного участка», «Защита от шума в здании», «Охрана окружающей среды при

строительстве», «Охрана окружающей среды при эксплуатации объекта», «Регламент по обра-

зованию и безопасному обращению со строительными отходами». Как известно, согласование

данных разделов осуществляется в Комитетах по природопользованию, Ростехнадзоре, ФГУЗ,

Роспотребнадзоре, а также в государственной экспертизе.

Следует отметить, что все указанные разделы ПСД в России имеют основательные

нормативную базу и проектную проработку – в этом особенность российской практики. Эти

документы, как правило, проходят согласование у экспертов многочисленных государствен-

ных контролирующих органов. Поэтому, большинство компонентов, оцениваемых по рей-

тинговой системе зарубежных «зеленых» стандартов, реально имеется и в Российской про-

ектной практике. Они рассматриваются при проектировании подробно, но, в отличие от

«зеленых» стандартов, на основе соответствующих расчетов, согласно действующим

СНиП, СанПин, ГОСТ и РМД в части градостроительного проектирования и правил земле-

пользования и застройки (ПЗЗ).

В настоящее время, с учетом современных подходов к оценке качества застройки эти

компоненты целесообразно надлежащим образом ввести в российские «зеленые» стандарты,

имея в виду четкое разделение их по легитимным и самостоятельным категориям экологиче-

ской и санитарно-эпидэмиологической безопасности. Такой подход, но с учетом специфики

объекта строительства, уже осуществлен в «зеленом» стандарте Олимпстроя.

Следует отметить, что в России критерий любого физического фактора, например, шу-

ма, относить к категории экологической безопасности не совсем традиционно, так как такой

критерий, по российским меркам, является санитарно-эпидемиологическим и находится в ве-

дении Роспотребнадзора, а не Комитетов по природопользованию. Аналогично санитарные

разрывы между зданием и железной дорогой проблематично относить к экологическим крите-

риям, как это практикуется в системе LEED. Санитарные разрывы являются санитарно-

эпидемиологическими критериями, ориентированными на человека, а не на природу, они со-

вершенно недвусмысленно (иногда без права выбора) диктуются СанПин и ПЗЗ.

Несмотря на то, что, компоненты зарубежных «зеленых» стандартов в Российской про-

ектной практике хорошо и подробно, с достоверными количественными оценками параметров,

прорабатываются проектировщиками, делается это с иной целью. Указанные компоненты

практически не привязаны к комплексной оценке проектируемых энергоэффективных зданий.

В определении энергоэффективного здания заложена цель, к которой необходимо стре-

миться, разрабатывая его проектное решение – обеспечение соответствующего потребитель-

ского уровня экологической и санитарно-эпидемиологической безопасности при нормативных

или меньших затратах на невозобновляемые энергоресурсы.

Для этого необходимо объединить показатели указанных трех основных категорий в

одном блоке с той же целью, для достижения которой предназначены, по идее, и «зеленые»

стандарты. Однако без численного определения ранжируемых затрат на невозобновляемые

энергоресурсы это сделать практически невозможно.

Малое число классов по СНиП 23-02-2003 и их очень широкие интервалы для предель-

ных значений удельного расхода тепловой энергии на отопление делают неразличимыми

большинство решений по энергоэффективности. Здесь из условий формирования числового

вектора энергоиндексации необходимо также совершенствование технических норм с включе-

нием предельных затрат энергоресурсов не только на отопление (вентиляцию), но и на горячее

водоснабжение и др.

Можно считать, что в России в 2010 году заканчивается первый этап формирования под-

ходов к энергосбережению в зданиях. С целью развития работ по сбережению энергетических