Теплопотери в жилом фонде России

Проводимая в России в течение многих десятков лет политика «дешевых» энергоносителей привела к тому, что значительная доля построенных на данный момент зданий характеризуется крайне низким уровнем теплозащиты, а, следовательно, – недопустимо высокими затратами тепла на поддержание необходимых параметров микроклимата.
В среднем по России расходы на отопление составляют 55 кг у. т./(м2.год) (килограмм на метр квадратный условного топлива в год) и на горячее водоснабжение 19 кг у. т./(м2.год), т. е. суммарный расход тепловой энергии равен 74 кг у. т./(м2.год), тогда как, например, в странах Скандинавии суммарный расход тепловой энергии составляет 18 кг у.т./(м2.год).
Среди основных причин удручающе малой энергоэффективности зданий, специалисты называют недостаточное термосопротивление основных строительных конструкций. В среднем в ранее построенных зданиях средней полосы России сопротивление теплопередаче стен равно 0,9 - 1,1 м2.оС/Вт, окон - 0,39 - 0,42 м2.оС/Вт, покрытий - около 1,5 м2.оС/Вт, что в 2-3,5 раза меньше, чем в странах Западной Европы.
В свете тенденции роста цен на энергоносители, повышение энергетической эффективности зданий и сооружений является, пожалуй, самой актуальной задачей отечественной строительной индустрии. Одним из главных требований принятого в 1996 г. российского федерального закона «Об энергосбережении» в области нормирования характеристик зданий стало уменьшение теплопотерь и сокращение расхода топливно-энергетических ресурсов. На основе этого закона была разработана программа энергосбережения, включающая совершенствование нормативно-методической базы проектирования и перевод стройиндустрии на использование материалов и технологий, отвечающих современным требованиям.
Зарубежный и российский опыт показывают, что обязательные строительные нормы являются лучшим стимулом для внедрения новых строительных материалов и технологий.
До недавнего времени на пути внедрения новейших энергоэффективных решений в строительстве, помимо очевидных экономических причин, имелись и препятствия, связанные с существенными недостатками законодательно-нормативной базы строительства. В начальной редакции СНиП II-3-79 * «Строительная теплотехника» даже отсутствовали в явном виде требования по энергопотреблению на отопление и энергетической эффективности зданий, не учитывались при выборе уровня теплозащиты объемно-планировочные параметры здания и возможность использования более эффективных отопительно-вентиляционных систем и систем теплоснабжения.
Поэтому в основу новых нормативов в 1995 году был положен принцип поэтапного снижения потребности в тепловой энергии на отопление зданий с тем, чтобы к началу 2000 г. снизить уровень энергопотребления строящихся и реконструируемых зданий не менее, чем на одну треть. Новой редакцией федерального СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника» от 1995г., были установлены общероссийские нормативные требования по теплозащите зданий, повышающие требуемые значения сопротивления теплопередаче: для стен до 3,0 - 3,5 м2.оС/Вт, для окон - до 0,55 - 0,60 м2.оС/Вт, для покрытий - до 4,5 - 5,0 м2.оС/Вт.
Этот документ также предусматривал двухэтапное внедрение новых нормативных требований по теплозащите зданий - с 1995 г. и с 2000 г, причем уровень 2000 г. соответствует уровню требований таких стран, как Швеция и Канада.
С введением новых федеральных норм энергопотребления, возникла реальная необходимость в разработке региональных норм и стандартов энергоэффективного потребления тепла, учитывающих специфику каждого конкретного региона России. Территориальные строительные нормы (ТСН), уже принятые и внедренные в практику в двадцати регионах России, устанавливают обязательные для применения в регионе нормативы, учитывающие природно-климатические особенности, возможности местной строительной индустрии и энергообеспеченность региона. В региональных нормах впервые устанавливается взаимосвязь между теплозащитой зданий и системами их отопления и теплоснабжения, причем этот комплекс рассматривается как единая энергетическая система.
Наибольший реальный опыт внедрения таких территориальных норм имеет Москва. Последовательно разработанные нормы по энергосбережению в зданиях МГСН 2.01-94 и МГСН 2.01-99 обеспечили рост уровня энергосбережения в московском строительстве. За период активного действия МГСН с 1996 по 2000 гг. был получен энергосберегающий эффект, равный 4% от общего энергопотребления зданий Москвы.
Исследования показывают, что при эксплуатации традиционного многоэтажного жилого дома через стены теряется до 40% тепла, через окна - 18%, подвал - 10%, крышу - 18%, вентиляцию - 14%. Из приведенных данных следует, что недостаточное термическое сопротивление ограждающих конструкций наиболее существенно снижает энергоэффективность зданий. Однако утеплением лишь ограждающих конструкций нельзя добиться значительного уменьшения теплопотерь, поскольку существенная их доля приходится на так называемые «мостики холода», то есть участки интенсивного теплообмена с окружающей средой. Такие участки чаще всего образуются в местах контакта плит перекрытий с несущими стенами, в местах примыкания к наружным стенам внутренних стен и перегородок, а также при проседании некачественного теплоизоляционного материала в трехслойных ограждающих конструкциях с утеплителем в качестве среднего слоя.
Поэтому современные системы утепления предусматривают создание комплексной защитной термооболочки вокруг конструкций здания. Такая оболочка включает в себя утепление контактирующих с грунтом конструкций фундамента в сочетании с утеплением скатных или плоских крыш, а также устройство вентилируемых фасадов, передвигающих зону положительных температур в несущие конструкции. Этот комплекс мер исключает появление «мостиков холода», повышает тепловое сопротивление ограждения и предотвращает выпадение конденсата, пагубно влияющего на теплоизолирующие и другие эксплуатационные характеристики конструкций.

Наряду с очевидной необходимостью повышения термосопротивления строительных конструкций, также не обойтись без модернизации инженерных систем – вентиляции и теплоснабжения. Современные технические решения в этой сфере позволяют оптимизировать поступление и распределение тепла в здании. Однако, такой подход требует внесения значительных и порой радикальных изменений в распространенную в России схему централизованного отопления.
Итак, сформулируем комплекс мер по достижению энергетической эффективности зданий:
1) повышение тепловой эффективности ограждающей оболочки здания, включая стены, покрытия и окна;
2) повышение регулируемости систем отопления и теплоснабжения зданий;
3) повышение эффективности эксплуатируемых систем теплоснабжения, в том числе путем перехода к применению альтернативных систем децентрализованного теплоснабжения;
4) внедрение систем принудительной вентиляции с применением систем рекуперации тепла вытяжного воздуха.
Такой подход действенен как для строительства современных энергоэффективных домов, отвечающих новым ужесточенным строительным требованиям, так и для применения в реконструкции зданий, построенных по старым нормам. Причем в существующем фонде многоэтажных и индивидуальных жилых зданий России заключены наибольшие резервы в достижении энергосберегающего эффекта. Уровень теплозащиты этих зданий существенно ниже, чем современные требования, предъявляемые к сопротивлению теплопередаче ограждающих конструкций. Приведенный выше комплекс мер позволяет значительно сократить теплопотери при материальных затратах, незначительных по сравнению с общей стоимостью жилья.
Наиболее предпочтительным способом повышения теплозащиты реконструируемых зданий считается наружная теплоизоляция стен с применением эффективных теплоизоляционных материалов. При этом обеспечивается существенное повышение теплотехнической однородности наружных ограждений, простота конструктивных решений дополнительной теплозащиты, возможность утепления зданий без выселения жильцов, сохранение существующей полезной площади, существенное улучшение температурно-влажностного режима существующих наружных ограждений.
Распространение в строительной практике получили конструкции наружной теплоизоляции, которые условно можно разделить на «мокрые» системы с оштукатуриванием плитного (предпочтительнее – минераловатного) утеплителя, и «сухие» вентилируемые системы с облицовкой на относе от слоя теплоизоляции.
Для утепления покрытий, чердачных и цокольных перекрытий применяются легкие эффективные теплоизоляционные материалы. Они укладываются на поверхность существующих покрытий и чердачных перекрытий, а в случае цокольных перекрытий - размещаются в пространстве между полом и несущими конструкциями или закрепляются на потолке подвальных помещений и подпольных пространств.
Ту часть теплопотерь, которая приходится на окна, можно существенно сократить при замене двойного остекления в раздельных или спаренных переплетах на остекление с применением двухкамерных стеклопакетов или однокамерных стеклопакетов (шириной не менее 36мм) с теплоотражающим покрытием и заполнением внутренней полости аргоном в одинарных деревянных или пластмассовых переплетах. Тройное остекление в раздельно-спаренных переплетах и в раздельных переплетах способствует снижению воздухопроницаемости и увеличению сопротивления теплопередачи в 1,8-2 раза.
Значительное повышение уровня энергосбережения зданий при реконструкции жилых зданий также достигается остеклением балконов и лоджий, установкой устройств автоматического закрытия входных дверей и дверей выхода на чердак (с повышением герметичности их притвора), устройством тамбуров при их отсутствии в реконструируемых домах.
Надо заметить, что на основе упомянутых строительных решений во многих российских городах разработаны различные варианты реконструкции крупнопанельных домов массовых серий и уже реализованы пилотные проекты.
Так, в г. Лыткарино Московской области и в Санкт-Петербурге была произведена реконструкция крупнопанельных «хрущевок». На месте холодных чердаков надстраивался мансардный этаж, что обеспечило получение дополнительной жилой площади повышенной энергоэффективности (теплозатраты в таких помещениях) снижаются на 30-40% по сравнению с обычными этажами). Утепление мансардных этажей в этих проектах осуществлялось минераловатными плитами.
В ходе реализации этих проектов помимо надстройки мансардного этажа была проведена реконструкция существующего здания, в том числе:
• утепление дома путем монтажа вентилируемого фасада с применением в качестве утеплителя минераловатных плит ПЛАСТЕР БАТТС,
• замена устаревших окон на современные с повышенным термосопротивлением,
• установка нового теплового пункта в подвальном помещении, монтаж дренажной системы по периметру здания,
• модернизация системы отопления и установка приборов автоматического регулирования.
Как показала последующая эксплуатация этих модернизированных зданий, потребление энергии на обслуживание крупнопанельных жилых домов возможно снизить более чем вдвое. В частности, только возведение мансардного этажа сокращает потери тепла через чердак или крышу жилого дома на 7-9%.
Успешный опыт модернизации жилого фонда свидетельствует о том, что применение новейших энергосберегающих решений с привлечением современных теплозащитных материалов, многослойных стеновых конструкций, герметичных многокамерных стеклопакетов, энергосберегающей сантехники и инженерного оборудования позволяет значительно сократить теплопотери. Снижение энергопотребления зависит от региона строительства и объемно-планировочных решений зданий и в среднем составляет не менее 40-50% по сравнению со зданиями, построенными по старым нормам. Такое сокращение расхода тепловой энергии позволяет в течение нескольких лет окупить затраты от применения энергосберегающих технологий.