Описание:

Мировой энергетический кризис 70-х годов привел, в частности, к появлению нового научно-экспериментального направления в строительстве, связанного с понятием "здание с эффективным использованием энергии". Первое такое здание было построено в 1974 году в г. Манчестере (штат Нью-Хэмпшир, США). Цель строительства этого здания, как, впрочем, и всех, последовавших за ним в рамках нового направления, заключалась в выявлении суммарного эффекта энергосбережения от использования архитектурных и инженерных решений, направленных на экономию энергетических ресурсов. В последние годы значительно увеличился объем строительства зданий различного технологического назначения с эффективным использованием энергии, и получили развитие в международной практике стандарты, правила и другие нормативные документы по проектированию и оценке энергоэффективности таких зданий (см. журнал АВОК, 1997, №№ 2, 4, 6). В России в рамках международной программы Европейской экономической комиссии ООН "Энергетическая эффективность-2000" осуществляются проекты по строительству демонстрационных зон высокой энергетической эффективности.

Научные основы проектирования энергоэффективных зданий

Ю. А. Табунщиков , президент АВОК, член-корр. Российской Академии архитектуры и строительных наук

М. М. Бродач , вице-президент АВОК, канд. техн. наук, Московский архитектурный институт

Введение

Мировой энергетический кризис 70-х годов привел, в частности, к появлению нового научно-экспериментального направления в строительстве, связанного с понятием "здание с эффективным использованием энергии". Первое такое здание было построено в 1974 году в г. Манчестере (штат Нью-Хэмпшир, США). Цель строительства этого здания, как, впрочем, и всех, последовавших за ним в рамках нового направления, заключалась в выявлении суммарного эффекта энергосбережения от использования архитектурных и инженерных решений, направленных на экономию энергетических ресурсов. В последние годы значительно увеличился объем строительства зданий различного технологического назначения с эффективным использованием энергии, и получили развитие в международной практике стандарты, правила и другие нормативные документы по проектированию и оценке энергоэффективности таких зданий (см. журнал АВОК, 1997, №№ 2, 4, 6). В России в рамках международной программы Европейской экономической комиссии ООН "Энергетическая эффективность-2000" осуществляются проекты по строительству демонстрационных зон высокой энергетической эффективности.

Вместе с тем ощущается явная нехватка информации о научных методах, на основе которых осуществляется проектирование зданий. Не менее остро ощущается также и необходимость уточнения терминологии.

Авторами предлагается использовать два понятия: энергоэффективные здания и энергоэкономичные здания. Дадим следующие определения. Энергоэффективное здание включает в себя совокупность архитектурных и инженерных решений, наилучшим образом отвечающих целям минимизации расходования энергии на обеспечение микроклимата в помещениях здания. Энергоэкономичное здание включает в себя отдельные решения или систему решений, направленных на снижение расхода энергии на обеспечение микроклимата в помещениях здания. Из приведенных определений ясно различие между энергоэффективным и энергоэкономичным зданиями. Первое есть результат выбора определенными научными методами совокупности технических решений, наилучшим образом отвечающих поставленной цели. Второе есть результат суммирования ряда энергосберегающих решений в одном объекте.

С точки зрения современной науки, задача проектирования энергоэффективных зданий относится к так называемым задачам "системного анализа" или задачам "исследования операций", поиск решения которых связан с выбором альтернативы и требует анализа сложной информации различной физической природы . Цель методов системного анализа или исследования операций - предварительное количественное обоснование оптимальных решений. Оптимальными здесь называются решения, которые по тем или иным признакам предпочтительнее всех других.

Исследование операций включает в себя три главных направления:

Построение математической модели, то есть описание процесса на языке математики;

Выбор целевой функции. Это исследование включает в себя определение ограничивающих условий и формулирование оптимизационной задачи;

Решение поставленной оптимизационной задачи.

Заметим, что принятие окончательного решения выходит за рамки исследования операций и относится к компетенции ответственного лица (чаще группы лиц), которому предоставлено право окончательного выбора и на которого возложена ответственность за этот выбор. Делая выбор, он может учитывать наряду с рекомендациями, вытекающими из математического расчета, еще ряд соображений количественного и качественного характера, которые в этих расчетах не были учтены.

Основная часть

Математическая модель и целевая функция для энергоэффективного здания

В соответствии с методологией системного анализа математическую модель теплового режима здания как единой теплоэнергетической системы целесообразно представить в виде трех взаимосвязанных моделей, более удобных для изучения :

Математической модели теплоэнергетического воздействия наружного климата на здание;

Математической модели теплоаккумуляционных характеристик оболочки здания;

Математической модели теплоэнергетического баланса помещений здания.

Подробное описание математических моделей отдельных элементов здания и здания как единой энергетической системы дано в .

Оптимизационная задача для энергоэффективного здания имеет следующее содержание: определить показатели архитектурных и инженерных решений здания, обеспечивающих минимизацию расхода энергии на создание микроклимата в помещениях здания. В обобщенном математическом виде целевую функцию для энергоэффективного здания можно записать так:

где
Q min - минимальный расход энергии на создание микроклимата в помещениях здания;
a i - показатели архитектурных и инженерных решений здания, обеспечивающих минимизацию расхода энергии.

При реальном проектировании энергоэффективное здание в большинстве случаев не будет реализовано из-за ряда ограничений, вытекающих из конкретной строительной ситуации или из-за ряда соображений количественного или качественного характера, которые не были учтены при математическом моделировании. В этом случае целесообразно ввести показатель, характеризующий степень отличия реализованного решения от оптимального. В других случаях этот же показатель может служить критерием оценки искусства проектировщика. Назовем эту величину "показателем теплоэнергетической эффективности проектного решения" и обозначим h , так что по определению

h = Q эф /Q пр

где
Q эф - расход энергии на создание микроклимата в помещениях энергоэффективного здания;
Q пр - расход энергии на создание микроклимата в помещениях здания, принятого к проектированию.

С учетом принятого разделения математической модели теплового режима здания как единой теплоэнергетической системы на три взаимосвязанных подмодели можно записать

h = h 1 h 2 h 3 ,

где
h 1 - показатель теплоэнергетической эффективности оптимального учета воздействия наружного климата на здание;
h 2 - показатель теплоэнергетической эффективности оптимального выбора тепло- и солнцезащитных характеристик наружных ограждающих конструкций;
h 3 - показатель теплоэнергетической эффективности оптимального выбора систем обеспечения микроклимата.

Оптимизация теплоэнергетического воздействия наружного климата на тепловой баланс здания

Теплоэнергетическое воздействие наружного климата на тепловой баланс здания может быть оптимизировано за счет выбора формы здания (для зданий прямоугольной формы принимаются в расчет такие параметры, как его размеры и ориентация), расположения и площадей заполнения световых проемов, регулирования фильтрационных потоков. Например, удачный выбор ориентации и размеров здания прямоугольной формы дает возможность в теплый период года уменьшить воздействие солнечной радиации на оболочку здания и, следовательно, снизить затраты на его охлаждение, а в холодный период - увеличить воздействие солнечной радиации на оболочку здания и уменьшить затраты на отопление. Аналогичные результаты будут получены при удачном выборе ориентации и размеров здания по отношению к воздействию ветра на его тепловой баланс.

Методология проектирования систем отопления, вентиляции, кондиционирования основана на расчетах тепловых и воздушных балансов здания для характерных периодов года. Например, для России этими периодами года являются: наиболее холодная пятидневка, отопительный период, самый жаркий месяц, период охлаждения, расчетный год. В этом случае оптимизация теплоэнергетического воздействия наружного климата на тепловой баланс здания за счет выбора его формы и ориентации даст следующие результаты:

Для наиболее холодной пятидневки - снижение установочной мощности системы отопления;

Для отопительного периода - снижение затрат теплоты на отопление;

Для самого жаркого месяца - снижение установочной мощности системы кондиционирования воздуха;

Для периода охлаждения - снижение затрат энергии на охлаждение здания;

Для расчетного года - снижение затрат энергии на обогрев и охлаждение здания.

В общем случае оптимизировать теплоэнергетическое воздействие наружного климата на тепловой баланс здания можно для любого характерного периода времени.

Важно отметить следующее: изменение формы здания или его размеров и ориентации с целью оптимизации влияния наружного климата на его тепловой баланс не требует изменения площадей или объема здания - они сохраняются фиксированными.

Решение задачи по выбору оптимальной формы здания приведено в , а решение задачи по выбору оптимальных размеров и ориентации здания прямоугольной формы, а также значения показателя тепловой эффективности проектного решения приведены в .

Рисунок 1 .

На рис. 1 приведен пример изменения формы здания с целью оптимизации теплоэнергетического воздействия климата на его тепловой баланс в зависимости от характерного периода года.

Авторами были проведены исследования влияния теплоэнергетического воздействия наружного климата на тепловой баланс здания за счет выбора оптимальных значений его размеров и ориентации. Расчеты проводились для климатических условий Москвы (560 с. ш.) и Ростова-на-Дону (480 с. ш.). Исходная ориентация принималась широтной, меридиональной и диагональной. В качестве объекта исследований принималось здание прямоугольной в плане формы, общей полезной площадью 1440 м 2 . В качестве целевой функции принята минимизация затрат энергии на обогрев здания в холодный период или на охлаждение здания в теплый период. Цель исследований - выявить, как количественно увеличивается показатель теплоэнергетической эффективности здания за счет оптимального учета воздействия наружного климата на тепловой баланс здания. Результаты исследований приведены в табл. 1.

Оптимизация теплоэнергетического воздействия наружного климата на тепловой баланс здания

В традиционном понимании оптимизация теплозащиты наружных ограждающих конструкций зданий - это метод вычисления толщины теплоизоляции конструкции "по минимуму приведенных затрат". Математическая модель приведенных затрат в общем случае включает в себя два показателя: затраты на производство конструкций (единовременные затраты) и затраты на их использование (эксплуатационные затраты). Расчет теплоизоляции "по минимуму приведенных затрат" является объективным методом, признанным во всем мире, но содержит в своей сущности скрытую опасность, отражающую объективную реальность существующей в стране экономической ситуации, которая может явиться непреодолимым препятствием реализации метода на практике. Это связано с использованием в методе показателей стоимости энергии и материалов. Многим специалистам памятна история со СНиП II-3-79 "Строительная теплотехника", который был разработан по заданию высших правительственных органов с целью существенного ужесточения требований к экономии топливно-энергетических ресурсов при эксплуатации зданий. Ожидалось, что главным достоинством этого документа явится введение в него метода приведенных затрат для выбора оптимальной теплозащиты ограждающих конструкций. При этом теплозащита ограждающих конструкций, включая заполнение световых проемов, должна была приниматься как наибольшая из двух величин, определяемых по санитарно-гигиеническим условиям и по минимуму приведенных затрат. Безусловно, предполагалось, что метод приведенных затрат даст большее значение теплозащиты, и это явится решением проблемы экономии топливно-энергетических ресурсов. Но... экономическая реальность складывалась таким образом, что энергия стоила дешевле газированной воды, и проектировщики при расчетах получили, что теплозащита по санитарно-гигиеническим требованиям превосходит величину, определенную по минимуму приведенных затрат. В строительном комплексе сложилась драматическая ситуация, которая усугублялась тем обстоятельством, что нельзя было выявить виновных. Метод был выбран правильно, но нельзя же было признать, что экономика социализма несостоятельна! Сегодня использование метода приведенных затрат сталкивается с другой, пока непреодолимой трудностью. Отсутствуют надежные, прогнозируемые на ближайшие 20-30 лет показатели стоимости энергии и материалов.

Вышеизложенное относится к проблеме экономической оптимизации теплозащиты ограждающих конструкций здания. Цель настоящей статьи - поиск решения проблемы теплоэнергетической оптимизации ограждающих конструкций.

Возможность решения этой проблемы в ее современном понимании и современными методами показана в ряде работ . Современное понимание означает, что будет достигнуто решение, которое с учетом принятых ограничений является наиболее предпочтительным. Современные методы - это методы исследования операций. Рассмотрим это более подробно.

К наружным ограждающим конструкциям предъявляется в общем случае достаточно большое количество требований. Высокий уровень теплозащиты в холодный период в условиях теплопередачи, близкой к стационарному режиму, высокий уровень теплоустойчивости в теплый и холодный периоды в условиях теплопередачи, близкой к периодическому режиму, низкая энергоемкость внутренних слоев при колебаниях теплового потока внутри помещения, высокая степень воздухонепроницаемости, низкая влагоемкость и т.д. и т.п.

Безусловно, при проектировании стремятся удовлетворить, в первую очередь, главным требованиям. Практика показывает, что количество таких требований, как правило, не более двух. В первую очередь, это теплозащита и теплоустойчивость. Здесь открываются большие возможности для оптимизации. Сущность ее состоит в том, что надо сконструировать методом исследования операций ограждающую конструкцию, которая оптимальным образом удовлетворяла бы требуемым (нормативным) значениям теплозащиты и теплоустойчивости.

В решена задача определения оптимального расположения слоев материалов в многослойной ограждающей конструкции. Дано подробное решение задачи и показано, что в зависимости от порядка расположения слоев материала величина теплоустойчивости конструкции может меняться в три раза.

В решена задача подбора материала для многослойной ограждающей конструкции заданной фиксированной толщины, обеспечивающей наибольшее затухание наружных тепловых воздействий. Получено решение: наибольшее затухание обеспечивает материал, имеющий меньшую теплопроводность и большую объемную теплоемкость. Следствие решения: для районов с жарким климатом целесообразно выбирать конструкцию с меньшими значениями теплопроводности материалов, а для районов с холодным климатом - с большими значениями коэффициентов теплоусвоения материалов.

В решена задача определения предельных значений теплозащиты наружных ограждающих конструкций помещения при заданном значении солнцезащиты окон и заданной кратности воздухообмена. Помещение не оборудовано установкой кондиционирования. В результате решения получены следующие интересные выводы:

Теплозащита ограждающих конструкций не влияет на температурный режим помещения при определенных значениях солнцезащиты окон и кратности воздухообмена;

Увеличение теплозащиты наружных ограждающих конструкций приводит к ухудшению теплового режима помещения, если теплозащита окон недостаточна и кратность воздухообмена невелика.

Последний результат требует особой внимательности от проектировщиков, которые используют наружные ограждающие конструкции с эффективной теплоизоляцией для зданий, проектируемых для строительства в теплом климате.

В содержится ряд интересных решений по оптимизации теплозащиты наружных ограждающих конструкций зданий с кондиционированием воздуха, для окон с теплоотражающей пленкой, для зданий с периодическим отоплением и т.д.

Оптимизация тепловой нагрузки на систему климатизации помещений здания

Специалисту, занимающемуся проектированием и расчетом систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, очевидно, что задачей проектирования и расчета является определение двух взаимосвязанных показателей: количества энергии и способа ее распределения (раздачи). По существу, речь идет о том, чтобы рассчитать и запроектировать такую систему управления расходом и распределением энергии, чтобы обеспечить при использовании ее минимальный расход. Таким образом, задача оптимизации теплоэнергетической нагрузки на систему обеспечения теплового режима здания будет относиться к так называемым задачам на оптимальное управление и получит следующее содержание: найти такое управление расходом энергии Q(t) на обогрев помещения, удовлетворяющее уравнению теплового баланса помещения и соответствующим начальным и конечным тепловым условиям, для которого расход энергии

имеет наименьшее возможное значение.

Управление Q(t) , дающее решение поставленной задачи, называется оптимальным управлением, а соответствующая траектория изменения температуры внутреннего воздуха называется оптимальной траекторией.

Суть решения: время разогрева помещения должно быть минимизировано.

Если иметь в виду, что реальное помещение есть совокупность теплоемких ограждающих конструкций и теплоемкого внутреннего оборудования (мебели), то процесс нагрева предполагает повышение температуры всей совокупности элементов помещения, то есть ограждающих конструкций и оборудования. Элементы высокой тепловой аккумуляции потребуют большего времени на разогрев. Следовательно, минимизация времени разогрева помещения достигается минимизацией времени разогрева элементов высокой тепловой аккумуляции. Можно сразу указать два простых случая: время разогрева помещения будет стремиться к минимуму, если внутренние поверхности ограждающих конструкций имеют низкие значения коэффициента теплоусвоения материалов, а также если имеет место высокая интенсивность конвективного теплообмена между внутренним воздухом и внутренними поверхностями ограждающих конструкций. Оптимальный результат достигается, если совпадают оба случая.

Правильность этого решения получила подтверждение во время обсуждения доклада авторов по данной теме в Датском техническом университете. Датские специалисты сообщили, что во время реставрации католического собора с массивными каменными креслами для прихожан с целью экономии энергии на обогрев собора, используя понижение температуры внутреннего воздуха в ночное время, ими было принято решение разогрев собора начинать с разогрева электрическими подогревателями массивных каменных кресел. Экономия энергии составила 30-35%.

Авторы статьи проделали численные расчеты расхода энергии для помещения площадью 24 м 2 и объемом 72 м 3 с двумя наружными ограждающими конструкциями и окном с двойным остеклением площадью 3 м 2 . Рассмотрены три варианта наружных ограждающих конструкций:

Кирпичная кладка толщиной 0,56 м, коэффициент теплоусвоения 8,02 Вт/(м 2 o С);

Керамзитобетонная панель толщиной 0,23 м, коэффициент теплоусвоения 3,36 т/(м 2 С);

Панель типа "сэндвич" с утеплителем из плиточного пенопласта с обшивкой с двух сторон металлическими листами, толщина панели 0,052 м, коэффициент теплоусвоения 0,77 Вт/(м 2 o С).

Для сопоставления результатов расчетов ограждающие конструкции имеют одинаковое термическое сопротивление. Кратность воздухообмена принята 3 1/ч. Температура наружного воздуха -5 o С.

Начальные условия: температура внутреннего воздуха 10 o С, температура внутренних поверхностей ограждающих конструкций 10 o С.

Конечные условия: температура внутреннего воздуха 22 o С, температура внутренних поверхностей ограждающих конструкций 14 o С.

Чтобы обеспечить минимизацию времени разогрева, было принято, что разогрев осуществляется конвективными тепловыми струями, настилающимися на внутренние поверхности ограждающих конструкций (рис. 3). Интенсивность конвективного теплообмена соответствовала следующим трем значениям коэффициентов конвективного теплообмена:

a 1 =3,5 Вт/(м 2 o С); a 2 =10,5 Вт/(м 2 o С); a 3 = 21 Вт/(м 2 o С).

Результаты расчетов представлены в табл. 2.

Таблица 2 Результаты расчета затрат энергии на разогрев помещения

Варианты Время разогрева (t, ч) и затраты энергии (Q, Вт ч) на разогрев помещения при значениях коэффициентов конвективноготеплообмена a 1 =3,5 Вт/(м 2 o C) a 2 =10,5 Вт/(м 2 o C) a 3 =21 Вт/(м 2 o C) a Q Экономия энергии, % a Q Экономия энергии, % a Q Экономия энергии, % Э 1 Э 2 Э 1 Э 2 Э 1 Э 2 Кирпичная кладка из сплошного кирпича на цементно-песчаном растворе 9,7 58100 0 0 3,5 20970 64 0 1,2 7160 88 0 Керамзитобетонная панель 2,5 35200 0 40 0,9 12560 64 40 0,31 4330 88 40 Панель типа "Сэндвич" с утеплителем из плиточного пенопласта 0,6 15650 0 56 0,2 4715 70 62 0,08 1940 88 55

В табл. 2 использованы условные обозначения:
Q - затраты энергии на разогрев, включая теплопотери через окна и за счет воздухообмена;
Э 1 - экономия энергии за счет повышения интенсивности конвективного теплообмена при одной и той же ограждающей конструкции;
Э 2 - экономия энергии за счет уменьшения теплоаккумуляционных показателей ограждающей конструкции (уменьшение коэффициента теплоусвоения).

Получен невероятный с точки зрения "здравого смысла" результат: максимальное значение экономии энергии при разогреве помещения при стремлении минимизировать время разогрева достигает 97%.

Такой результат был обеспечен выбором оптимальной стратегии распределения расходуемой энергии в помещениях, то есть нагрев начинался с разогрева теплоемких ограждающих конструкций. Практическую обоснованность такого подхода подтверждает использование потолочных теплоизлучателей "FRICO AB", производимых в Швеции (см. ИБ "Энергосбережение", 1996, № 9). Принципиальное отличие обогревателей "FRICO AB" состоит в том, что лучистое тепло направлено на нагрев пола помещения, а затем косвенным путем идет нагрев воздуха помещения. Применение потолочных теплоизлучателей "FRICO AB" обеспечивает экономию энергии до 50% по сравнению с конвективными методами обогрева.

Рассмотрение табл. 2 позволяет сделать следующие выводы:

Экономия энергии при разогреве помещения за счет увеличения интенсивности конвективного теплообмена в 3 раза достигает 64-70%, а при увеличении в 6 раз - 88%. При этом время разогрева уменьшается в среднем в 3 раза;

Экономия энергии при разогреве помещения при уменьшении теплоаккумуляционных показателей ограждающей конструкции (уменьшение коэффициента теплоусвоения) в 2,4 раза достигает 40%, а в 10,4 раза - достигает 55-62%. При этом время разогрева уменьшается в среднем соответственно в 3,8 и 16 раз.

Заключение

Авторы настоящей статьи не ставили своей целью подробное изложение методологии и математических методов для проектирования энергоэффективных зданий. Создание практически реализуемых в проектной практике методов проектирования энергоэффективных зданий требует дополнительной значительной работы и усилий коллектива специалистов.

Цель настоящей статьи - продемонстрировать заинтересованным специалистам, что в настоящее время существуют основы научных методов проектирования энергоэффективных зданий и попытаться дать им терминологическое определение. Авторы в полной мере отдают себе отчет, что ряд определений кому-то из коллег может показаться спорным и что отдельные положения нуждаются в дополнительном разъяснении. Поэтому мы с благодарностью примем пожелания и выслушаем все конструктивные замечания. Учитывая важность затронутых в статье вопросов для решения актуальных задач энергосбережения, мы готовы организовать встречу всех заинтересованных лиц для дальнейшей дискуссии. Если статья вызвала у специалистов интерес и натолкнула кого-то из них на некоторые раздумья, авторы будут считать, что достигли поставленной цели.

Литература

1. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. - М.: Наука, 1981.

2. Вентцель Е.С. Исследование операций. Задачи, принципы, методология. - М.:Наука, 1988.

3. Табунщиков Ю.А. Основы математического моделирования теплового режима здания как единой теплоэнергетической системы. Докторская диссертация. - М.: НИИСФ, 1983.

4. Табунщиков Ю.А., Хромец Д.Ю., Матросов Ю.А. Тепловая защита ограждающих конструкций зданий и сооружений. - М.: Стройиздат, 1986.

5. Tabunschikov Y. Mathematical models of thermal conditions in buildings, CRC Press, USA 1993.

6. Jurobic S.A. An investigation of the minimization of building energy load through optimization techniques. Los Angeles scientific center, IMB Corporation, Los Angeles, California.

7. Бродач М.М. Изопериметрическая оптимизация солнечной энергоактивности зданий. - Гелиотехника 2, Ташкент, 1990.

8. Бродач М.М. Энергетический паспорт зданий / АВОК, 1993, № 1/2.

9. Klaus Daniels, "The Technology of Ecological Building", Birkhauser-Verlag fur Arhitektur, Basel, 1997.

В настоящее время все чаще звучит вопрос о правильной энергоэффективности зданий. Раньше такому понятию особого значения не придавали. И это привело к строительству совершенно различных по своим характеристикам многоквартирных домов. Но и в настоящее время такое строительство продолжается (рис. 1).

Поэтому сколько многоэтажные здания потребляют электроэнергии и насколько эффективно она расходуется, теперь будет определяться исходя из новых правил. Для этого Министерство экономики и регионального развития Российской Федерации разработала законопроект. С помощью него планируется изменить правила о том, как определить класс энергоэффективности многоквартирных домов. Что будет способствовать улучшению потребления ресурсов.

И на основании постановления Правительства РФ от двадцать пятого января, две тысячи одиннадцатого года за номером — восемнадцать «Об утверждении Правил установления требований энергетической эффективности для зданий, строений, сооружений и требований к правилам определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов» вводятся эти новые правила.

Теперь классы энергоэффективности зданий подлежат безотлагательному установлению для таких многоквартирных домов:

• которые будут строиться или построены во время вступления правил в силу;
• которые были реконструированы;
• в которых был проведен капитальные ремонт;
• после вступления правил будут вводиться в пользование;
• подлежащих государственному строительному надзору.

Понятие об энергоэффективности

Энергоэффективность – это рациональное использование ресурсов электроэнергии. То есть сокращение расходования данного вида ресурсов за счет улучшения качественных норм их использования.

Примечание! Не следует путать – это понятие с понятием – энергосбережения. Так как сбережение – это уменьшение потребления электроэнергии. А вот Энергоэффективность как раз правильное (полезное или рациональное) потребление.

Для людей живущих в таких домах это будет, несомненно, большим плюсом. Будет заметно сокращение расходов по оплате. Так же это будет положительной динамикой и для страны в целом. Во многом улучшиться и экологическая обстановка – за счет уменьшения энергетических выбросов.

Как определяется класс энергоэффективности зданий?

Сейчас существует семь классов энергоэффективности, на подобии как на западе(рис. 2). Каждое здание в принципе должно иметь свой класс в настоящий момент.

В России в данное время принято выделять такие классы энергоэффективности: A, B, B+, B++, C, D, E. (рис. 3).

Соответственно понятно, что дома с самым высоки классом (в данном случаи — А). Будут заметно ниже потреблять энергии для поддержания действий всех параметров для комфортной жизни в нужном режиме. И оплата за такой дом по коммунальным платежам будет намного ниже. Также будет учитываться в классности и энергия, потраченная для общедомовых нужд. В принципе за основу была взята модель, которая уже долгие десятилетия действует за рубежом.

Будет учтены показатели и за годовой период потребления энергоресурсов. Они будут в последствии сравниваться с другими годовыми показателями. И на основе этого будут приниматься решения о придании дому нужного класса. Также такой мониторинг должен помочь выявить факторы, влияющие на потерю эффективности в конкретном доме. И соответственно помочь их устранить.

В общем, для каждого дома в отдельности будет создаваться свой индивидуальный энергетический паспорт. В нем будет находить отражение информация по всем уровням потребления энергетических ресурсов. Грамотный подход к данному вопросу сможет помочь сохранить в среднем, до тридцати процентов при оплате услуг в годовом исчислении.

Для чего нужен класс энергоэффективности?

Данное подразделение на классы в первую очередь позволит присваивать каждому дому свой показатель. Который будет зависеть исключительно от его параметров. То есть не будет того, что показатели будут присваиваться исходя из совокупности оценок показателей целых кварталов. Теперь каждый дом и его жильцы смогут намного эффективнее относиться к данному вопросу. Но как всегда не все так легко как кажется. Ведь получение паспорта с наилучшим классом выгодно всем.

Энергопаспорт – что это?

Планируется, что на всех домах после получения данного вида документа будет размещено указание классности. Табличка класса энергоэффективности сможет дать точную характеристику каждому зданию (рис.4). Оформления энергопаспорта – это платная услуга. И ее стоимость колеблется от регионов России. В среднем она начинается от тридцати тысяч рублей.

Рис.4. Класс энергоэффективности здания — табличка на доме

Заниматься определением эффективности здания должны специальные организации или комиссии. У которых будут соответственные разрешения и полномочия на проведения данных работ.

В таком документе найдут свое отражения все недостатки дома. Так что обладатели старых домов или находящихся долго без ремонта, будут получать наименьшие классы энергоэффективности. Соответственно для них может вырасти оплата услуг.

Но получение такого документа для дома становиться обязательным условием.

Становиться понятным — что такое энергоэффективность. И для чего она нужна. Важно запомнить, что чем лучше класс данной эффективности, тем дешевле жильцам будет обходиться оплата услуг. И соответственно обратное. Так что при выборе или покупке дома, нужно внимательно ознакомиться с такими показателями.

Нерациональный расход энергетических ресурсов – одна из главных проблем экологии. Поэтому стараются создавать энергоэффективные здания, где ресурсы затрачиваются экономично, а расход соответствует потребностям жильцов. Чтобы оценить насколько целесообразно затрачиваются ресурсы, производится расчет класса энергоэффективности. В результате этого строению присваивается конкретная оценка.

Это специфический показатель, отражающий насколько рационально в доме расходуется тепловая и электрическая энергия. Оценка применима как для жилых помещений, так любых других строений, предназначенных для эксплуатации людьми. Показатель характеризует потребление разных ресурсов, необходимых для удовлетворения основных потребностей жильцов.

В соответствии с международными стандартами, маркировка энергоэффективности указывается на любых товарах, расходующих энергию. Это относится к транспортным средствам, бытовой технике, электронике, осветительным приспособлениям. Кроме этого, внедрена маркировка класса энергоэффективности здания, характеризующая степень энергетической экономичности при эксплуатации.

Классы энергоэффективности зданий

Каждое здание соответствует определенному уровню, даже в случае, если в нем не применяются средства, направленные на повышение энергетической экономии. Для оценки собирают показатели общедомовых счетчиков. После этого определяется разница между общепринятой нормой и фактическим показателем.

Как обозначаются классы энергоэффективности жилых зданий?

Для обозначения используют специальную маркировку, посредством которой определяют насколько внедренные энергоэффективные технологии выполняют поставленные задачи. Маркировка действует в России и других странах, так как базируется на международных стандартах.

Обозначение	Название	Степень отклонения от принятой годовой нормы эксплуатации ресурсов (%)
A++	Приближенный к нулевому	От -75 и меньше
A+	Высочайший	От -60 до -75
A	Очень высокий	От -45 до -60
B	Высокий	От -30 до -45
C	Повышенный	От -15 до -30
D	Нормальный	От 0 до -15
E	Сниженный	От 0 до 25
F	Низкий	От 25 до 50
G	Очень низкий	Свыше +50

Показатель А++ характеризует наилучшие энергосберегающие качества. Эта оценка указывает на то, что расход энергии на 75% меньше установленной нормы. Показатель G – худшая оценка, свидетельствующая об отсутствии энергоэффективности зданий.

Как законодательно регулируются классы энергоэффективности зданий?

На законодательном уровне этот вопрос регулируется Федеральным Законом 261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности». В соответствии с нормативным актом, каждому строению, вводимому в эксплуатацию, оформляется паспорт энергоэффективности здания. Этот паспорт входит в комплект обязательной проектной документации при строительстве жилых зданий.

Функция оформления паспорта возлагается на органы Госстройнадзора. Застройщиком подается декларация с указанными удельными расходами. Уровень энергосбережения многоквартирных домов которые уже введены в эксплуатацию, присваивается иначе. Для этого обращаются в жилищную инспекцию, куда подают декларацию с показателями уровня потребления, снятых с общедомовых счетчиков.

Расчет класса энергоэффективности зданий

Процедура осуществляется государственными органами и предприятиями с соответствующей лицензией. По правилам определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов, заявление на получение оценки подается собственником либо жильцами.

Для определения собираются данные об объемах потребляемой воды, энергии для теплоснабжения и расход электрической энергии на общедомовых счетчиках. Фактические показатели сопоставляются с показателями удельного годового расхода. При этом учитывается этажность дома, число жильцов, климатические особенности региона.

Преимущества энергоэффективных домов

Нововозведенные или реконструированные энергоэффективные здания и сооружения имеют много преимуществ. Если доказано, что энергосберегающий дом экономит энергетические и природные ресурсы, это открывает перед жильцами новые возможности.

К ним относятся:

• Возможность получения льгот.
  Пунктом 21 статьи 381 Налогового Кодекса предусмотрено уменьшение или освобождение от оплаты налога на имущество. Это относится к строениям, которым присвоены оценки А+ и A++. Это актуально как для жилых, так и для производственных строений.
• Снижение расходов на оплату коммунальных услуг.
  В домах с внедренными энергоэкономичными технологиями жильцы тратят значительно меньше денег на оплату коммуналки. При этом затрачиваемые ресурсы удовлетворяют нужды каждого жильца.

Приобретаемое для повышения энергоэкономии оборудование, среди которого котлы, насосы, очистные сооружения, турбины, электрогенераторы и другие приборы, облагаются льготным налогом.

Как повысить класс энергоэффективности зданий?

При строительстве энергоэффективных зданий пользуются разными энергоактивными технологиями. На ранней стадии строительства используются материалы с повышенными теплоизоляционными свойствами. Наносятся изоляционные покрытия, снижающие расход энергии на обогрев помещений. К аналогичным строительными приемам относится энергоэффективное остекление. Эта технология направлена на целесообразное использование солнечной энергии и снижение обратной потери.

Способы повышения:

• Установка перекрытий и теплоизолированной кровли на крышах.
• Замена окон и балконов на воздухонепроницаемые.
• Установка индивидуальных котельных для обогрева.
• Установка балансировочных клапанов в отопительной системе.
• Утепление наружных фасадов.
• Внедрение индивидуальных учетных приборов в каждой квартире.
• Использование теплозащитных ограждений.
• Внедрение общедомовых очистных сооружений.

Чтобы увеличить оценку, могут устанавливаться стабилизаторы напряжения, источники бесперебойного питания, альтернативные установки для получения энергии. Расположение некоторых построек позволяет использовать геотермальную энергию для отопления вместо обычного.

Как получить класс энергоэффективности?

Способ получения зависит от специфики строения. По действующему закону, каждое строение должно соответствовать конкретному показателю. Только на немногие постройки это требование не распространяется.

Класс энергоэффективности нового здания

Для определения оценки энергетической эффективности новых или реконструированных домов используют проектную документацию. Сведения о применяемых энергосберегающих технологиях вносят в документацию при проектировании энергоэффективных зданий. Эта документация изучается аудитором. Затем проводится тепловизионное и энергетическое исследование.

Присвоенная оценка зависит от следующих показателей:

• Толщина стен.
• Степень утепления помещений.
• Характеристики материалов для постройки.
• Тепловые утечки.

После окончания проверки присваивается класс. Если оценка высокая, можно получить скидку при оплате на имущественный налог.

Класс энергоэффективности МКД, жилых и эксплуатируемых зданий

По закону ФЗ-261, для строений, находящихся в эксплуатации, оценка энергосбережения присваивается государственной жилищной инспекцией. Для этого составляются декларации с показателями фактического потребления ресурсов, что позволяет соотнести их с удельными значениями. Декларация подается в инспекцию управляющей компанией либо обществом собственников жилья.

Стандартная декларация включает следующие данные:

• Показания, снятые с общедомовых учетных приборов.
• Фактический объем потребления энергии.
• Сведения о климатических особенностях.
• Расчетные данные.

Присвоенный показатель зависит от уровня расхода энергии, затрачиваемой на отопление, водоснабжение, вентиляцию и другие потребности, и от фактического расхода на общедомовые нужды. Если расход энергии в доме выше удельного значения, то присваивается низкий уровень энергетической эффективности.

Присвоенный класс действует временно, а не постоянно. Повторная оценка энергосберегающих свойств строения требуется каждые 5 лет.

На какие здания не распространяются требования энергоэффективности и присвоения класса?

Энергетический паспорт, по закону, требуется для всех новых и реконструированных строений, и помещений, которые подвергались капитальному ремонту. Но в 11 пункте Федерального Закона «Об энергосбережении» представлен список исключений.

Строения, на которые не распространяются требования:

• Сооружения, отнесенные к объектам культурного наследия.
• Постройки, предназначенные для временной эксплуатации (до 2 лет).
• Частные жилые дома (до 3 этажей).
• Сооружения вспомогательного использования.
• Отдельные постройки и сооружения, площадь которых не превышает 50 квадратных метров.

Для перечисленных построек энергетический паспорт не нужен. Они эксплуатируются без присвоения уровня энергоэффективности.

Штрафные санкции за несоблюдение требований энергоэффективности зданий

По закону, при строительстве, реконструкции или ремонте соблюдаются требования энергетической эффективности. Иначе нарушителям грозит административная ответственность. Предусмотрено наказание в виде штрафа. Размер составляет от 20 до 30 тыс. рублей (для должностных лиц), от 500 до 600 тыс. рублей (для юридических лиц).

Штрафами облагают и лиц, ответственных за содержание многоквартирных домов. При несоблюдении требований, статьей КоАП предусмотрен штраф от 5 до 10 тыс. рублей (должностным лицам) и от 20 до 30 тыс. рублей (юридическим лицам).

Собственникам нежилых строений, не соблюдающих требования, грозит административный штраф в размере от 10 до 15 тыс. рублей. Для юридических лиц сумма возраста до 100-150 тыс. рублей.

В какие сроки подтверждают класс энергоэффективности здания?

Срок зависит от особенностей постройки и целевого предназначения. Жилые строения проходят проверку перед сдачей эксплуатацию. При этом сдавать в эксплуатацию постройки, уровень энергетической эффективности которых ниже С, запрещено законом. Эта оценка указывает на несоответствие установленным международным нормам.

Энергетический паспорт обновляют каждые 5 лет. Подавать заявку в инспекцию нужно за 3 месяца до истечения пятилетнего срока. Это касается эксплуатируемых строений, в том числе многоквартирных домов. Штрафные санкции, предусмотренные административным кодексом, возлагают в случае, если по результатам энергетического обследования уровень энергетической эффективности снизился.

Какие налоговые льготы дают высокие классы энергоэффективности?

Если постройке присвоена оценка А или В, строение освобождается от уплаты имущественного налога. Такая льгота действует 3 года. Отсчет идет с момента постановки дома на учет в органах Госстройнадзора.

Льгота на имущественный налог распространяется исключительно на новостройки. Здания, введенные в эксплуатацию получают льготу при наличии энергетического паспорта. Если этого документа нет, подтвердить высокий уровень энергосбережения нельзя, ввиду чего строение не рассматривается в качестве претендента на налоговую льготу.

Энергоэффективность – показатель, отражающий целесообразность расхода энергии в здании. Повышение этого показателя позволяет экономить энергетические ресурсы. Для этого внедряются энергосберегающие технологии. Высокий уровень энергетической эффективности, подтвержденный специальными исследованиями, позволяет получать льготы и снижает расходы на оплату коммунальных услуг.

Энергетический кризис 1992 г. заставил переоценить масшта-бы и способы использования энергии для нормального функциони-рования высотных зданий.

Главной причиной роста энергопотребления считают процесс урбанизации, происходящий во всем мире. Повышенный объем энергопотребления связан со строительством, транспортом, использованием систем вентиляции и кондиционирования воздуха. В на-стоящее время разработано множество проектных и инженерных решений с автономными системами жизнеобеспечения, а также с пассивными методами с минимальными затратами энергии, взаимосвязанными с природно-климатическими условиями местности. Дневное освещение, естественное затенение, энергетическая эффективность и фотогальванические фасады, ветровые энергетические системы и «висячие» сады внутри зданий - все это вносит свой вклад в значительный прогресс в направлении проектирования все более автономных и самоподдерживающихся высотных зданий. Кроме того, снижению энергоемкости служат архитектурные прие-мы, такие как ориентация здания по сторонам света с учетом преоб-ладающих направлений холодного ветра, максимальное остекление южных фасадов и минимальное остекление северных фасадов, что особенно актуально в нашем суровом климате.

Основные положения энергетической политики направлены на проектирование энергосберегающих комфортных зданий, в которых необходимо применение рациональных архитектурно-технических решений. В настоящее время около 40% всего добываемого в стране топлива расходуется на теплоснабжение и охлаждение зданий, вместе с тем, запасы традиционного природного топлива (угля, нефти, газа) постепенно истощаются как в нашей стране, так и во всем мире.

Одной из важнейших проблем, решаемой в высотных зданиях и комплексах, является их энергоэффективность. На энергоэффектив-ность высотного здания влияют такие факторы, как место расположе-ния объекта, ориентация по сторонам света, функциональное назначе-ние, объемно-пространственное и конструктивное решение, применяе-мые инженерные системы и оборудование. Концепция энергоэффек-тивности высотных зданий заключается в рассмотрении проблемы как единой системы, включающей функционирование зданий и окружаю-щую среду, их взаимовлияние и взаимозависимости друг на друга и нахождение совместного, рационального пути развития.

Существует четыре взаимосвязанных принципа энергоэффек-тивности: энергоэкономичность , интеграция , генерация , регенерация .

Энергоэкономичность - ряд мероприятий, обеспечивающих максимальную защиту потерь тепла наружными ограждениями зда-ний и создающих минимальное энергопотребление ресурсов для создания комфортных условий внутри здания.

Сохранение энергии внутри здания достигается в основном теплозащитой наружных ограждений - стен и окон, когда применя-ются эффективные теплоизоляционные материалы, а в окнах применяют газонаполненные стеклопакеты или стеклопакеты со стеклами с энергозащитными пленками и покрытиями.

Интеграция - комбинирование многих структурных элементов высотного здания, в частности использование природных и пассивных источников энергии, которые расположены поблизости под зданием и вокруг периметра здания. Принцип интеграции применен во многих высотных зданиях различного назначения: жилых домах, офисах, гостиницах и др.

Например, в офисном здании «Башня Жемчужной Реки» (Ки-тай) применены следующие системы интеграции (рисунок ниже):

• широкодиапазонная фотогальваническая система, которая интегрирует в себе наружную систему солнцезащиты и наружное остекление фасада (только южные фасады);
• применение фиксированных наружных жалюзи и встроен-ных электропанелей;
• протирку стекол на фасаде для обеспечения качественного естественного дневного освещения с автоматическим контролем ос-вещенности, которая совместно с автоматическими жалюзи регулирует освещенность помещений.

«Башня Жемчужной Реки» (Гуанчжоу, Китай)

Генерация - производство электроэнергии (электрического напряжения и тока) посредством преобразования её из других видов энергии с помощью специальных технических устройств. В высот-ных зданиях применяются ветряные двигатели, насосы, гелиоуста-новки, встроенные в здание ветровые турбины с вертикальной осью, спроектированные с учетом геометрии здания с целью максимально увеличить производительность турбин; автономные источники пи-тания микротурбин, которые представляют собой небольшие газо-вые турбины. Эти микротурбины позволяют зданию вырабатывать экономически чистую энергию с применением технологии, которую можно назвать «в достаточной мере ресурсосберегающей». Обычная городская электросеть теряет до 30-35% энергии в процессе транс-формирования электроэнергии от электростанции потребителю. Два электрогенератора, которые разработаны для «Башни Жемчужной Реки», расположены на том же участке по соседству с башней. Их эффективность - более 80%.

Микротурбины способны работать на различных видах топли-ва, таких как керосин, биогаз, дизельное топливо, пропан и природ-ный газ. Микротурбины имеют воздушное охлаждение. Горячий воздух может быть утилизирован и использован в качестве дополни-тельного источника тепла для здания. Это тепло может быть исполь-зовано для таких функций, как нагрев воды или абсорбционное ох-лаждение. Безопасность, низкий уровень шума и отсутствие вибрации делает микротурбины идеальными для установки на участке поблизости от дома.

Регенерация - использование регенерационных технологий, в соответствии с которыми затрачиваемая энергия компенсируется энергией, произведенной внутри здания. Однажды поступившая из-вне здания энергия или ресурс, например вода, должна быть повтор-но использована вновь и вновь. Пример «Башни Жемчужной Реки» включает в себя применение рециркуляции воздуха для предвари-тельного охлаждения или нагревания поступающего снаружи свеже-го воздуха, предназначенного в первую очередь для вентиляции жи-лых помещений в зависимости от времени года и состояния наруж-ного воздуха. В качестве положительного примера самодостаточно-го здания по потреблению электроэнергии, а также экономного рас-ходования воды можно привести 150-этажное многофункциональ-ное здание «Солар тауэр» (арх. Кисс и «Катчкарт Архитектс»), в ко-тором утилизирующие воду устройства и водоуловители располо-жены с промежутком 30 этажей (по высоте здания). Эти устройства очищают и делают пригодной для повторного употребления дожде-вую и бытовую сточную воду. В результате здание спускает только 10% бытовой сточной воды в городскую канализационную систему.

Энергосбережение - один из видов снижения затрат на ото-пление, кондиционирование, холодоснабжение зданий и комплек-сов. В мировой практике выработаны методы и приемы снижения энергозатрат при эксплуатации зданий, к ним относятся:

• компактность объемно-пространственной формы высотного здания;
• сокращение энергопотребления внутри здания за счет энер-госберегающих технологий;
• рациональная ориентация здания, с учетом инсоляции и опти-мального освещения, эффективное использование солнечной энергии наклонными гелиоприемниками, размещенными на южном фасаде;
• высокие теплозащитные характеристики наружных ограждений;
• применение систем регенерации и рекуперации тепла;
• рациональное потребление воды - применение и использо-вание подземных вод для обогрева и охлаждения помещений здания использование подземных вод в туалетных бачках вместо питьевой;
• применение энергоэффективного освещения;
• комфортность микроклимата помещений (механическая при-точно-вытяжная вентиляция);
• применение альтернативных источников энергии;
• сохранение природных ресурсов

Объемно-пространственная форма высотных зданий во многом может служить снижению потребления энергии, например, уменьше-нием остекленной поверхности северного фасада, путем создания та-кой формы здания, когда эффективно используются ветровые потоки для естественной вентиляции, что снизит часы работы механической вентиляции. Кроме того, объемно-пространственные решения высот-ных зданий с различными источниками получения энергии значи-тельно отличаются друг от друга. Если обычные высотные здания имеют ветрообтекаемую форму, то при применении ветровых турбин форма здания принимает ветроулавливающее очертание, обеспечи-вающее направленное движение ветровых потоков непосредственно на винты ветровых турбин по вертикали и горизонтали. Форма здания должна обеспечивать улавливание ветра и концентрированную подачу воздушных потоков к ветровым турбинам, например, возможно лепе-стковое расположение секций зданий с образованием концентратора, в узкой части которого размещается ветроприемное устройство. Инте-ресную форму исследовательского проекта здания «Венитиформ» с учетом аэродинамических ветровых воздействий предложил Норман Фостер. Объемно-пространственная форма здания напоминает собой скалу, которая в результате выветривания приобрела аэродинамиче-скую форму. Такая форма высотного здания, направляющая потоки ветра на ветровую турбину, способствует увеличению производства энергии. В здании применена ветровая турбина, которая будет выраба-тывать экологически чистую энергию, достаточную для обеспечения 1500 пригородных домов, разработанных той же фирмой.

Одним из эффективных способов снижения энергии являются архитектурно-планировочные решения - увеличенная ширина кор-пуса здания (14-18 м), минимальное соотношение площади наружных ограждений и ограждаемой площади здания (коэффициент ком-пактности), объемно-пространственная форма здания (снижение ветровой нагрузки, пониженной солнечной освещенности наружной поверхности здания), архитектурно-конструктивные решения, ин-женерные системы и оборудование (отопление, вентиляция и кон-диционирование воздуха, а также осветительные системы).

К ним относится:

• использование высокоэффективных активных двойных стен с внутренней вентиляцией в качестве наружного ограждения с меха-низированными жалюзи;
• радиаторы отопления потолочные на всю ширину здания с системой охлаждения внутри балок по периметру здания для создания комфорта;
• разъединённая (в отличие от «сдвоенной») система вентиля ции, проходящая под приподнятым полом, что обеспечивает досту1 к ней (вариант «с повышенным уровнем доступа»);
• система подсушивания (воздуха) с использованием тепла отведенного от фасада с двойными стенами, которые используютс: в качестве источника энергии;
• потребляющая мало энергии высокоэффективная систем освещения, использующая радиальное расположение осветительных панелей с целью обеспечить оптимальную освещенность.

Эффективным путем экономии энергоресурсов является использование альтернативных источников энергии с помощью гелиоустановок, ветровых турбин, использования энергии земли, комбинированных систем. Устройство гелиоустановок на высотных зданиях заключаются в высоком коэффициенте соотношения поверхности фасада и площади земельного участка. В некоторых климатических зонах и регионах 10 15% потребности высотного здания в электроэнергии можно обеспечивать за счет установки на его фасаде фотоэлектрических генераторов (коллекторов). Размер вышеуказанного объема выработки электроэнергии зависит от формы и ориентирования здания в пространстве, а также от степени затененности. Объем производимой электроэнергии обрати пропорционален плотности высотной застройки. Очевидно также, что более рациональное энергопотребление в процессе эксплуатации здания позволяет покрыть больший процент потребности в электроэнергии вышеуказанным способом.

Ветровые турбины на высотных зданиях производят приблизительно 10-15% от полного потребления энергии зданием. Работа совместно с гелиоустановками, они могут сократить потребление энергии высотным зданием до 20-30%. Еще 10-20% снижения потребления энергии достигается применением установок использования подземного тепла, включая геотермальные источники.

Ветровые генераторы, установленные на «Башне власти» (Тайвань), вырабатывают 8 МВт электроэнергии, достаточной для обеспечения работы инженерного оборудования всего здания (рисунок ниже).

Ветрогенераторы на здании «Башня власти» (Тайвань)

Одним из видов экономии ресурсов является сбережение воды. Практически сбережению водных ресурсов применительно высотным зданиям могут способствовать сбор дождевой воды, повторное использование «серой» (использованной в ваннах и душевых) и морской воды для слива в унитазах. Все это будет способствовать оздоровлению окружающей среды.

Из практики эксплуатации высотных зданий определено, что освещение здания потребляет примерно 20% энергии, эксплуатация лифтов около - 10%, почти вся остальная энергия идет на системы отопления и охлаждения.

Поиск новых источников энергии уже давно охватил мир. Ветрогенераторы и солнечные батареи активно используются в энергетическом комплексе ряда европейских стран. Например, в Скандинавских странах широко используются биотопливо и гидро-энергия (Швеция доводит долю возобновляемой энергии до 60% энергетического комплекса страны). Герма-ния и Испания - мировые лидеры по установленной мощности ветрогенераторов (18,5 и 10 ГВт соответственно). Помимо этого Герма-ния - крупнейший рынок фотогальванических систем (1,4 ГВт уста-новленной мощности солнечных батарей на начало 2006 г., что на 53% больше, чем в 2005-м) и систем солнечного отопления (установлено приблизительно 6,7 млн м коллекторов мощностью 4,69 термических ГВт, а в 2005-м было 664 МВт).

Во многих прогрессивных высотных зданиях все чаще исполь-зуются безредукторные машины лифтов с переменной скоростью, которые имеют более высокий КПД, выделяют меньше тепла при ра-боте. Помимо этого работа лифта организовывается таким образом, что энергия затрачивается только на подъем кабины. Спуск осущест-вляется под действием силы тяжести, при этом происходит притор-маживание двигателем, который в это время преобразовывает кине-матическую энергию в электрическую, возвращая в систему электро-питания примерно 30% электроэнергии, затраченной на подъем.

Внедрение альтернативных источников энергии, оборудова-ния для использования «серой» и дождевой воды, применение архи-тектурных приемов повысят экологичность высотных зданий, обеспечат экономию потребления энергии, вырабатываемой обычными источниками, снизят отрицательное влияние на окружающую среду.

Поиски новых и применение существующих альтернативных источников энергии создадут условия снижения энергопотребления из центральных источников, повысят экологическую безопасность зданий, обеспечат комфортную среду обитания людей.

В соответствии с определением, предложенным Американским советом по экологически чистому строительству (USGBC), понятие ресурсосбережения, также известного как «экологичное (или зеленое) проектирование», включает в себя три составляющие: непосредственно экологические преимущества, экономические преимущества, а так положительный вклад в охрану здоровья и в общее благополучие общества. Все три вышеперечисленных компонента можно учесть при проектировании строительных конструкций здания.

Ниже приводится список экологических, экономических и социальных аспектов ресурсосберегающего проектирования строительных конструкций в соответствии с определением USGBC:

• улучшение состояния и охрана окружающей среды, увеличение биологического разнообразия и его защита;
• сокращение объемов твердых отходов;
• сохранение природных ресурсов;
• сокращение энергопотребления при одновременном увеличении энергосбережения;
• снижение издержек за весь жизненный цикл объекта;
• снижение эксплуатационных издержек;
• здоровье и комфорт пользователей.

Мировые исследования показали, что двойные фасады здания могут уменьшить потребление энергии на 65 %, эксплуатационные расходы на 65 % и сократить выброс СО 2 на 50 % в холодном умеренном климатическом поясе Великобритании по сравнению с однослойным фасадом здания.

Применение методов и способов повышения энергоэффективности и энергосбережения в высотных зданиях и комплексах не только с помощью приборов и оборудования, но и путем применения рациональных объемно-пространственных, архитектурно-планировочных конструктивных решений позволит снизить энергопотребление, отрицательное воздействие на окружающую среду, повысить уровень комфорта проживания.

В настоящее время все чаще звучит вопрос о правильной энергоэффективности зданий. Раньше такому понятию особого значения не придавали. И это привело к строительству совершенно различных по своим характеристикам многоквартирных домов. Но и в настоящее время такое строительство продолжается (рис. 1).

Рис. 1. Энергоэффективность как залог процветания

Поэтому сколько многоэтажные здания потребляют электроэнергии и насколько эффективно она расходуется, теперь будет определяться исходя из новых правил. Для этого Министерство экономики и регионального развития Российской Федерации разработала законопроект. С помощью него планируется изменить правила о том, как определить класс энергоэффективности многоквартирных домов. Что будет способствовать улучшению потребления ресурсов.

И на основании постановления Правительства РФ от двадцать пятого января, две тысячи одиннадцатого года за номером - восемнадцать «Об утверждении Правил установления требований энергетической эффективности для зданий, строений, сооружений и требований к правилам определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов» вводятся эти новые правила.

Теперь классы энергоэффективности зданий подлежат безотлагательному установлению для таких многоквартирных домов:

• которые будут строиться или построены во время вступления правил в силу;
• которые были реконструированы;
• в которых был проведен капитальные ремонт;
• после вступления правил будут вводиться в пользование;
• подлежащих государственному строительному надзору.

Энергоэффективность – это рациональное использование ресурсов электроэнергии. То есть сокращение расходования данного вида ресурсов за счет улучшения качественных норм их использования.

Примечание! Не следует путать – это понятие с понятием – энергосбережения. Так как сбережение – это уменьшение потребления электроэнергии. А вот Энергоэффективность как раз правильное (полезное или рациональное) потребление.

Для людей живущих в таких домах это будет, несомненно, большим плюсом. Будет заметно сокращение расходов по оплате. Так же это будет положительной динамикой и для страны в целом. Во многом улучшиться и экологическая обстановка – за счет уменьшения энергетических выбросов.

Сейчас существует семь классов энергоэффективности, на подобии как на западе(рис. 2). Каждое здание в принципе должно иметь свой класс в настоящий момент.

Рис. 2. Пример западной классификации энергоэффективности

В России в данное время принято выделять такие классы энергоэффективности: A, B, B+, B++, C, D, E. (рис. 3).

Рис. 3. Российская классификация энергоэффективности

Соответственно понятно, что дома с самым высоки классом (в данном случаи - А). Будут заметно ниже потреблять энергии для поддержания действий всех параметров для комфортной жизни в нужном режиме. И оплата за такой дом по коммунальным платежам будет намного ниже. Также будет учитываться в классности и энергия, потраченная для общедомовых нужд. В принципе за основу была взята модель, которая уже долгие десятилетия действует за рубежом.

Будет учтены показатели и за годовой период потребления энергоресурсов. Они будут в последствии сравниваться с другими годовыми показателями. И на основе этого будут приниматься решения о придании дому нужного класса. Также такой мониторинг должен помочь выявить факторы, влияющие на потерю эффективности в конкретном доме. И соответственно помочь их устранить.

В общем, для каждого дома в отдельности будет создаваться свой индивидуальный энергетический паспорт. В нем будет находить отражение информация по всем уровням потребления энергетических ресурсов. Грамотный подход к данному вопросу сможет помочь сохранить в среднем, до тридцати процентов при оплате услуг в годовом исчислении.

Данное подразделение на классы в первую очередь позволит присваивать каждому дому свой показатель. Который будет зависеть исключительно от его параметров. То есть не будет того, что показатели будут присваиваться исходя из совокупности оценок показателей целых кварталов. Теперь каждый дом и его жильцы смогут намного эффективнее относиться к данному вопросу. Но как всегда не все так легко как кажется. Ведь получение паспорта с наилучшим классом выгодно всем.

Планируется, что на всех домах после получения данного вида документа будет размещено указание классности. Табличка класса энергоэффективности сможет дать точную характеристику каждому зданию (рис.4). Оформления энергопаспорта – это платная услуга. И ее стоимость колеблется от регионов России. В среднем она начинается от тридцати тысяч рублей.

Рис.4. Класс энергоэффективности здания - табличка на доме

Заниматься определением эффективности здания должны специальные организации или комиссии. У которых будут соответственные разрешения и полномочия на проведения данных работ.

В таком документе найдут свое отражения все недостатки дома. Так что обладатели старых домов или находящихся долго без ремонта, будут получать наименьшие классы энергоэффективности. Соответственно для них может вырасти оплата услуг.

Но получение такого документа для дома становиться обязательным условием.

Становиться понятным - что такое энергоэффективность. И для чего она нужна. Важно запомнить, что чем лучше класс данной эффективности, тем дешевле жильцам будет обходиться оплата услуг. И соответственно обратное. Так что при выборе или покупке дома, нужно внимательно ознакомиться с такими показателями.

Что такое энергоэффективность зданий? Это показатель того, как эффективно жилой дом пользуется любыми видами энергии в ходе эксплуатации – электрической, тепловой, ГВС, вентиляции, и т.д. Чтобы обозначить класс энергоэффективности, следует сравнить практические или расчетные параметры среднегодового расходования энергоресурсов (система отопления и вентиляционная система, горячее и холодное снабжение водой, расходы электроэнергии), и нормативные параметры этого же среднегодового значения. При выявлении энергоэффективности зданий и сооружения, а также других строительных объектов необходимо учитывать климат в регионе, уровень оборудования жилья инженерными коммуникациями и график их работы, принимать во внимание тип строительного объекта, свойства стройматериалов и множество других параметров. Фактический класс энергоэффективности здания

Потребление электроэнергии контролируется домовыми учетными приборами (счетчиками), и корректируется в соответствии с нормативными требованиями. Корректировка расчета включает в себя показатели реальных погодных условий, количество проживающих в доме, и другие факторы. Такой подход к контролю расхода энергии заставляет жильцов активнее пользоваться приборами учета и контроля любых видов энергии для получения более точных данных о расходе базовых видов энергии. Кроме того, в многоквартирных домах устанавливаются общедомовые приборы учета и контроля, дополнительно помогающие определить класс энергетической эффективности здания.
Пример применения расчета класса энергетической эффективности многоквартирного дома

Основные показатели удельного среднегодового энергорасхода представлены в таблице выше в качестве примера, и имеют два основополагающих показателя: этажность и значения отопительного сезона в градусо-сутках. Это стандартное отражение расхода на отопление и затрат на вентиляцию, ГВС и расходы электроэнергии в общественных местах. Затраты на вентилирование и отопление должны определяться для каждого объекта по регионам. Если сравнить определяющие значения затрат энергоресурсов в нормативных параметрах, с базовыми показателями, то легко узнать и позволяет определить классы энергетической эффективности зданий, которые обозначаются на латинице символами от А ++ до G. Такое разделение по классам происходит в соответствии с правилами, разработанными по евростандартам EN 15217. Этот свод правил имеет собственную градацию по классам энергоэффективности.

Новые многоэтажные и многоквартирные дома, а также отдельные их помещения, получают свой класс энергоэффективности в обязательном порядке, а уже работающим объектам классы энергоэффективности здания присваиваются по желанию владельца недвижимости, согласно федерального закона № 261 ФЗ РФ. При этом Минстрой РФ может рекомендовать региональным инспекциям определять класс после фиксации всех показаний счетчиков, но это могут делать и органы местного управления по собственной инициативе и по ускоренной методике.

Новый строительный объект отличается от уже эксплуатирующегося по энергопотреблению тем, что некоторое время происходит усадка здания, усушка бетона, дом может быть заселен не полностью, и поэтому текущее потребление энергии следует периодически подтверждать показаниями счетчиков, а точнее – в течение пяти лет согласно приказу № 261. В течение этого времени сохраняется гарантийная ответственность строительной компании на срок гарантии для объекта. Но подтвердить существующий класс энергетической эффективности здания необходимо до окончания гарантии застройщика. При обнаружении в течение этого срока отклонений от проекта собственники жилья могут потребовать от гаранта исправить ошибки и недоделки.

Что такое класс энергоэффективности жилого многоквартирного дома

Вешать или не вешать. таблички?

У многих управляющих организациях возникает вопрос – что же такое класс энергоэффективности жилого многоквартирного дома и кто, а главное как его должен определять? В этой статье мы постараемся ответить если не на все, то хотя бы на некоторое из этих вопросов.

Итак, начнем с главного – что же такое класс энергоэффективности жилого многоквартирного дома?

На каждом из наших домов в скором времени появится белая глянцевая табличка размером 30х30 см: «А», «В», «С», «D» или «Е». Размещаться она будет на высоте двух-трех метров от земли и на расстоянии 30–50 сантиметров от левого угла здания, по соседству с адресом многоквартирного дома. В зависимости от того, какой латинской литерой обозначат здание, станет ясно, насколько оно современно, экономично, сколько тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение экономят жильцы за счет проведенной в доме модернизации.

Класс энергоэффективности дома станет дополнительным параметром, на который будут обращать внимание покупатели при приобретении недвижимости. Всего для многоквартирных домов установлено семь классов энергетической эффективности: А (высший), В++ (очень высокий), В+ (достаточно высокий), В (выше базового), С (средний или базовый), Д (ниже базового), Е (самый низкий).

Кто и как должен определять класс энергоэффективности?

«Надоели уже эти энергоаудиторы» — скажите Вы.

Но мы играем в Вашей команде!

Министерство регионального развития РФ утвердило правила их определения. В реконструированных или прошедших капитальный ремонт и вводимых в эксплуатацию домах это будут делать организации государственного строительного надзора, на основании данных из энергетического паспорта данного дома. А поддерживать установленный класс обязаны собственники помещений, а также индивидуальные предприниматели и организации – проектные, строительные, а также управляющие и обслуживающие.

Сам класс энергоэффективности здания будут вычислять исходя из работы по энергопаспортизации дома, а именно показателей удельного среднего годового расхода тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, приходящегося на один квадратный метр или на один кубический метр общей площади или общего объема здания, а также с учетом его архитектурных и конструктивных особенностей. Для нового дома уровень энергоэффективности устанавливается в соответствии с энергетическим паспортом, входящим в проектную документацию.

Чтобы определить класс энергоэффективности дома, введенного в эксплуатацию уже давно (соответственно никакого раздела энергоэффективности в проектной документации и определения класса при вводе в эксплуатацию не было), предстоит пройти процедуру энергоаудита и определить фактическое потребление тепловой энергии на отопление и вентиляцию за отопительный период.

Базовый уровень потребления тепловой энергии обозначается буквой «С». Если потребление тепловой энергии ниже базового уровня на 20%, то дому присваивается высокий класс энергопотребления – «В», на 20–30% – класс «B+». Литерой «B++» будут обозначаться дома, расход тепла в которых ниже среднего более чем на 30%. Класс «А» присвоят новостройкам, полностью соответствующим всем требованиям по уровням энергосбережения. Старые дома, на обогрев и вентиляцию одного квадратного метра которых расходуется больше всего тепловой энергии, обозначат классами «D» (пониженный), либо «E» (низший). Для первичного определения класса энергетической эффективности таких домов необходимо провести их энергетическое обследование и оформить энергетический паспорт.

Очевидно, со временем жилье в более энергоэффективных зданиях станет более востребовано у покупателей, а значит и стоить будет на 5–15% дороже, так как расходы на коммунальные услуги будут существенно ниже средних. Собственникам помещений выгодно вкладываться в проведение энергосберегающих мероприятий и проектов как с точки зрения экономии на коммунальных платежах, так и с точки зрения последующего роста привлекательности и стоимости их жилья.

Можно ли получить таблички с классом энергоэффективности для МКД бесплатно.

Можно, подробности у наших менеджеров.

Согласно п. 21 ст. 381 Кодекса освобождаются от налога на имущество организаций - в отношении вновь вводимых объектов, имеющих высокую энергетическую эффективность, в соответствии с перечнем таких объектов, установленным Правительством Российской Федерации, или в отношении вновь вводимых объектов, имеющих высокий класс энергетической эффективности, если в отношении таких объектов в соответствии с законодательством Российской Федерации предусмотрено определение классов их энергетической эффективности, - в течение трех лет со дня постановки на учет указанного имущества. Указанная норма вступила в силу с 1 января 2012 г.

Перечень объектов, имеющих высокую энергетическую эффективность, для которых не предусмотрено установление классов энергетической эффективности (далее - Перечень), утвержден Постановлением Правительства Российской Федерации от 16.04.2012 N 308.

Основанием для предоставления налогоплательщикам льготы по налогу на имущество организаций является принятие на баланс с 1 января 2012 г. и позднее указанных в п. 21 ст. 381 Кодекса объектов основных средств в состав основных средств, включенных в указанный Перечень, а также имеющих высокий класс энергетической эффективности основных средств на основании первичных документов и в соответствии с технической документацией и иными определенными Федеральным законом N 261-ФЗ документами, содержащими информацию об энергетической эффективности или о классе энергетической эффективности объектов (товаров).

При этом в целях использования налоговой льготы и заполнения налоговой декларации по налогу на имущество организаций организация обеспечивает обособленный учет объектов льготируемого имущества в рамках ПБУ 6/01, определяемых самостоятельно.

Здание считается с высокой энергетической эффективностью, если оно соответствует классу «В»,

Только ли для этого нужен энергоаудит.

Не тут то было. Все только и ждут, чтобы наложить штраф.

«По 261 ФЗ «Об энергосбережении. » управляющие компании обязаны ежегодно предоставлять план мероприятий по энергоэффективности? Какой это пункт? Есть ли за невыполнение данного требования какие-либо наказания?» — это вопросы из некоторых форумов для ЖКХ.

За не доведение до сведения собственников о ежегодных мероприятиях по энергосбережению в МКД налагается штраф в размере 30 тысяч рублей (интересно, за каждый дом.).
Сами же мероприятия разрабатываются на основании энергетического обследования (ч.2 ст. 15 ФЗ-261).

Частно в ответ приходится слышать: «Да мы сами все мероприятия посчитаем»; «Я лично веду учет расходов каждый месяц, слежу за всеми показаниями, нам мероприятия не нужны»; «Ребят, вы самые умные чтоли, вы лучше меня знаете какие мероприятия нужны?».

Нет, мы не самые умные. И зачастую о своих «болячках» инженер на местах знает лучше, чем энергоаудиторы. Но это не дает право «обойти» закон и остаться в стороне.

21 августа вступают в силу новые правила определения класса энергоэффективности жилых домов. Инициатором нововведений выступил Минстрой России, который своим приказом от 6 июня 2016 г. № 399/пр. отменил действующие ранее Правила, утвержденные приказом Министерства регионального развития РФ от 8 апреля 2011 г. №161, сообщает портал ОКНА МЕДИА.

Классов энергетической эффективности стало больше. Если раньше их было семь, то теперь девять. Причем высочайшими считаются классы A++ и А+, самым низким – G. Согласно новым Правилам, домам, в которых не установлены общедомовые приборы учета коммунальных ресурсов, вообще не может быть присвоен класс энергоэффективности, а первые четыре наиболее высоких класса могут получить только дома, оборудованные индивидуальным тепловым пунктом с системой автоматической регулировки температуры в зависимости от погоды и светодиодным освещением мест общего пользования.

Каждому новому дому обязательно должен быть присвоен класс энергоэффективности. В случае, если после заселения окажется, что реальное потребление тепловой и электроэнергии ему не соответствует, жильцы могут обратиться в суд и принудить застройщика устранить недоработку.

Для экономии коммунальных ресурсов и снижения платы за коммунальные услуги. Чем выше класс энергетической эффективности, тем меньше жильцы будут платить за тепловую и электроэнергию, и тем комфортнее им будет жить в своей квартире.

Но есть и минус: если речь идет о новостройках, то в мероприятия по энергосбережению придется вложиться застройщику, что в конечном итоге увеличит стоимость квадратного метра жилья. С 1 января 2016 г. все новые дома, которые вводятся в эксплуатацию, должны иметь класс энергоэффективности не ниже B.

В целом, Правительство РФ взяло курс на энергосбережение и экономию коммунальных ресурсов. Подсчитано, что порядка 40 % потребляемой энергии приходится именно на здания, поэтому пристальное внимание властей к проблеме рационального энергопотребления в жилых домах кажется вполне логичным. Федеральный закон от 23.11.2009 г. N 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» обязывает устанавливать приборы учета практически на все коммунальные ресурсы как в квартирах, так и в домах.

Из последних мер поддержки – финансовое участие Фонда содействия реформированию ЖКХ в капремонте домов, готовых потратиться на мероприятия по повышению энергоэффективности, которые приведут к экономии не менее 10 % тепловой и электроэнергии. Каждый дом может рассчитывать на сумму до 5 млн. рублей. В Минстрое на днях заявили, что соответствующий проект Постановления Правительства уже готов.

Приказом Минстроя утвержден базовый уровень удельного годового расхода энергетических ресурсов в многоквартирном доме. Он соответствует классу D — некой усреднённой величине. Фактическое потребление может отличаться от нее как в большую, так и в меньшую сторону. Если в меньшую, это значит, что дом может претендовать на более высокий класс энергоэффективности.

Для новостроек класс энергоэффективности будет утверждать орган государственного строительного надзора субъекта РФ. Если дом уже введен в эксплуатацию, обязанность возложена на Жилищную инспекцию (ГЖИ). Определяться он будет исходя из фактических показаний общедомовых приборов учета коммунальных ресурсов.

Каждые пять лет класс энергоэффективности нужно заново подтверждать, что можно сделать и раньше по решению собственников, но не чаще одного раза в год. Такое обследование потребуется, когда есть основания подозревать застройщика в недобросовестности и несоответствии класса энергоэффективности заявленному при продаже квартиры. Если факт подтвердится, можно смело идти в суд.

Собственники всегда могут проявить инициативу и проголосовать на общем собрании за мероприятия по повышению энергоэффективности. Первый шаг – установка общедомовых приборов учета коммунальных ресурсов. Однако сами по себе они не приведут к экономии, зато научат жильцов контролировать расход и вести учет тепловой и электроэнергии, которую потребляет дом. Если ежемесячные цифры на счетчиках пугают, пора переходить к следующему этапу – утеплять подвалы, чердаки, фасады, заменять окна в подъездах, устанавливать энергосберегающие лампы.

Например, в Томске, в доме, которому более 60 лет, в рамках программы капремонта были проведены работы по его утеплению, замене всех окон, а также по реконструкции внутренних инженерных коммуникаций. В доме поставили автоматический теплоузел и систему, которая контролирует потребление энергоресурсов. После чего дому был присвоен наивысший класс энергетической эффективности. Сами собственники вложили в ремонт только 5 % от общей суммы затрат, остальные средства были выделены в рамках господдержки из бюджетов разных уровней.

В идеале на каждом доме должна появиться табличка, на которой указан класс его энергоэффективности. Управляющей компании или ТСЖ следует проинформировать об этом жильцов на информационных досках. Класс энергоэффективности включается в энергетический паспорт дома, а акт о его присвоении входит в состав технической документации на многоквартирный дом.Несмотря на то, что законодательные акты об определении классов энергоэффективности жилых домов действуют с 2013 года, по информации «Российской газеты», только 13 тыс. домов в стране был присвоен класс энергетической эффективности (для сравнения жилфонд Москвы, по данным сайта «Реформа ЖКХ», насчитывает более 30 тыс. домов). Такое положение говорит о том, что ранее работа по маркировке зданий велась недостаточно эффективно. Предполагается, что новые Правила определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов позволят ускорить процесс с присвоением классов.

Статья написана по материалам сайтов: enargys.ru, jsnip.ru, energo116.ru, www.oknamedia.ru.