Будут ли дома в России энергоэффективными и комфортными?

Приказы надо выполнять

Правительством РФ перед строительной отраслью поставлена задача повысить энергоэффективность строящихся объектов на 40%, в том числе на 15% до 2015 г. и еще на 15% до 2020 г.

По заданию Правительства РФ Минрегионразвития РФ разработал перечень конкретных мероприятий энергосбережения и утвердил его приказом Минрегионразвития № 262 от 28.05.2010 г. для обязательного применения как минимально допустимых для всех юридических лиц, независимо от форм собственности. В приказе приведен исчерпывающий перечень минимально-необходимых практических мероприятий, позволяющих добиться намеченных показателей энергоэффективности, прежде всего для многоквартирных жилых домов массовых серий застройки:

• увеличение сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций;
• замена окон на более энергоэффективные;
• оснащение систем отопления тепловыми узлами с автоматическим регулированием;
• применение устройств утилизации теплоты вытяжного воздуха;
• оснащение поквартирными приборами учета тепла…

и многое другое, включая устройство дополнительной двери в тамбуре входных групп.

Однако Минрегионразвития не довел дело до конца, так как нормативная база для проектирования осталась на уровне требований 2003 г. и требования приказа № 262, имеющего непонятный статус внутриведомственного документа, с 2010 г. не исполняются, несмотря на то, что должны распространяться на все строящиеся здания.

Государственная экспертиза, при проверке проектной документации, не требует выполнения перечисленных в приказе мероприятий в полном объеме, так как требования приказа не внесены в нормативные документы, хотя прошло уже более двух лет со дня его утверждения. Архстройнадзор принимает в эксплуатацию объекты, в которых требования приказа Минрегионразвития по энергосбережению в полном объеме так же не предусмотрены.

Приказ Минрегиона №262 действует с 2010 года, однако сам же Минрегион не учитывает его требования. В этом приказе (пункт 9, подпункт 2) установлено требование оборудовать здания системой утилизации тепла вытяжного воздуха вентиляции. Вместе с тем, Минрегион своим приказом №279 от 30.06.2012 года утвердил новый нормативный документ СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха», в котором даже не установлен термин «рекуперация тепла» и в разделе 7 « Вентиляция, кондиционирование воздуха» ни слова не сказано о применении и техническом описании систем рекуперации. Так как рекуперация и в 2012 году не включена в требование нормативного документа, Госэкспертиза не будет иметь право и впредь требовать устройство рекуперации или рециркуляции в проектируемых зданиях. Между тем проблема обеспечения качества воздуха в помещениях, где находятся люди, становится всё острее.

Дом – как «термос»

Энергоэффективное инновационное строительство особенно необходимо для многоквартирных жилых домов, так как при росте тарифов на энергоресурсы для большого количества жильцов плата за отопление становится малодоступной, растет задолженность потребителей перед энергоснабжающими организациями по всей стране.

Вместе с тем, экономия тепла только методом утепления стен и окон себя исчерпала. Дома стали абсолютно герметичными, как термос, что привело к другой проблеме – из-за низкой воздухопроницаемости пластиковых окон со стеклопакетами и низкой паропроницаемости применяемого в качестве утеплителя наружных стен пенополистирола, ухудшился приток свежего воздуха, и состав воздуха в помещениях не соответствует требованиям технического регламента о безопасности зданий и сооружений. Микроклимат в помещениях перестал быть комфортным для находящихся в них людей. Согласно статье 20 технического регламента, состав воздуха в помещениях должен содержать химические элементы (кислород, углекислый газ) «в пропорциях, благоприятных для жизнедеятельности человека». Показатели благоприятного состава воздуха в помещениях определены вновь введённым ГОСТом 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях». Введено новое понятие – качество воздуха, основным показателем которого является доля углекислого газа СО₂ в составе воздуха, по уровню этого показателя помещения делятся на 4 класса по качеству воздуха. ГОСТом определены нормативные расходы притока наружного воздуха. Это значит, что воздухообмен в квартирах, должен быть таким, чтобы поддерживать концентрацию кислорода в воздухе помещений 20-21%, а для этого необходим однократный часовой воздухообмен. Каждый час необходимо выпустить весь теплый воздух из квартиры и заменить его на наружный, который зимой имеет температуру минус 20–25⁰С и ниже, и по этой причине должен подогреваться и принудительно с помощью вентилятора подаваться в помещение, на что должна затрачиваться дополнительная энергия. Новый СНиП по отоплению и вентиляции не требует обязательного применения принудительной приточной вентиляции с подогревом воздуха ни в рекуператорах тепла, ни в калориферах даже для детских садов и больниц, не смотря на то, что этим же СНИПом (пункт 5.4) установлено требование:« Для детских учреждений, больниц и поликлиник следует принимать оптимальные показатели качества воздуха». В новом СанПиНе по детским учреждениям есть единственный способ обеспечения класса качества воздуха – залповое проветривание помещений даже в зимнее время. Если помещения проветривают, то дети болеют от простудных заболеваний, чаще всего зимой окна не открывают и дети болеют от аллергии, от инфекции, которая активно размножается в непроветренных помещениях.

В настоящее время 50% теплопотерь составляют потери на вентиляцию, так как теплый воздух с температурой 21-23 оС из труб вытяжной вентиляции круглосуточно выпускается на улицу.

В квартирах предусмотрены оконные форточки или фрамуги, которые могут обеспечить достаточный приток воздуха. Но где вы видели, чтобы кто-нибудь держал форточки открытыми зимой? Такая система притока не может обеспечить комфортный уровень воздухообмена зимой, так как приводит к острым сквознякам и переохлаждению при залповых проветриваниях, а, следовательно, к энергопотерям, либо вынуждает людей дышать спёртым отработанным воздухом. Не открывают окна и из-за уличного шума, ветра и снега. То есть, в строящихся в настоящее время жилых домах, на практике не выполняются требования СанПиНа по воздухообмену, а значит, не выполняются и требования технического регламента по безопасности зданий, который имеет статус закона РФ. В России холодный климат, и всё население круглый год находится, по большей части времени, в помещениях, обрекая себя на вдыхание нездорового воздуха. Особенно актуально встала проблема нехватки кислорода в помещениях с использованием герметичных пластиковых окон. Техническим регламентом предписано: «В технических решениях систем отопления и вентиляции должна быть предусмотрена возможность автономного регулирования микроклимата помещений».

При отсутствии притока, воздух в помещениях не соответствует санитарным требованиям. Содержание кислорода снижается до 16-17%, при этом содержание углекислого газа от дыхания человека избыточно.

Людям тяжело дышать, из-за отсутствия воздухообмена в воздухе накапливаются испарения с поверхности стен и мебели, повышается содержание пыли, развиваются болезнетворные микробы. Избыток углекислого газа в воздухе, вредные выделения в квартирах приводят к снижению комфортности, влияют на здоровье людей и приводят к болезням. По мнению немецких ученых, всплеск заболеваний астмой, аллергией, кожными болезнями и даже раком в последнее десятилетие объясняется нездоровым микроклиматом в современных квартирах. Особенно тяжело переносят кислородный голод больные сердечно-сосудистыми заболеваниями, которые являются основными причинами преждевременной смерти. Что говорить, но и в новом СаНПиНе по детским садам также предусмотрена система вентиляции с помощью залпового проветривания каждый час с открытием окон, никто этого требования зимой не выполняет. Такая же ситуация имеет место и в школах. Это одна из причин того, что после прохождения детского сада и школы 80% детей входят в жизнь с отклонениями здоровья.

Рекуператор тепла

Для организации комфортного и экономичного воздухообмена в западных странах имеется практика применения систем рекуперации тепла, в которых уходящий через вытяжную вентиляцию теплый воздух отдает свое тепло приточному холодному воздуху посредством специальных механизмов – рекуператоров. В настоящее время выпускается масса рекуператоров разных моделей различных производителей.

Это несложные механические агрегаты пластинчатого или роторного типа, принцип действия которых аналогичен действию автомобильного радиатора охлаждения двигателя. У радиатора автомобиля по трубкам протекает горячая жидкость, а обдувающий эти трубки воздух от вентилятора нагревается от поверхности этих трубок, тем самым охлаждает жидкость в трубках. В пластинчатом рекуператоре по каналам, образованным пластинами из металла, пластика или целлюлозы, проходит теплый воздух от вытяжной вентиляции, а эти каналы обдуваются уличным холодным воздухом и, нагреваясь от поверхности теплых труб, воздух поступает в помещение более теплым, чем на улице.

Приточный воздух через рекуператор поступает в квартиру подогретым, при этом на его подогрев тепловая энергия не затрачивается, за счет чего происходит экономия энергии, и приток свежего воздуха с улицы обеспечивает комфортный микроклимат в квартире. На улицу выбрасывается вытяжной воздух уже отдавший свое тепло приточному воздуху.

В силу простоты конструкции агрегат имеет небольшую стоимость, при этом его преимущества несомненны:

• в квартире круглосуточно поддерживается здоровый микроклимат по всем параметрам, так как в помещении происходит непрерывный воздухообмен, который требуется по санитарным нормам. Обеспечивается необходимое содержание кислорода и комфортная влажность воздуха, происходит удаление вредных выделений, испарений и пыли, а также своевременное удаление попавших в помещение болезнетворных микробов;
• для подогрева приточного воздуха используется тепло выбрасываемого в вытяжную вентиляцию воздуха, за счет чего происходит экономия энергии на приточную вентиляцию от 50% до 70%;
• нет необходимости открывать окна и форточки для регулярного залпового проветривания, так как в помещении идет непрерывный воздухообмен, который требуется по санитарным нормам, что защищает жильцов от уличного шума, пыли и смога;
• дает возможность повсеместного применения воздухонепроницаемых окон из ПВХ-профиля, так как приток воздуха происходит автономно без участия окон;
• применение фильтров тонкой очистки в рекуператоре позволяет избавиться от аллергических компонентов уличной пыли и взвесей.
• Обеспечивает приток свежего воздуха в помещение и в летний период, что особенно актуально при наличии кондиционера, ведь работа кондиционера предусмотрена при закрытых окнах, то есть без доступа приточного воздуха.

Приказом Минрегионразвития № 262 от 28.05.10 г. требование об оборудовании проектируемых домов системой рекуперации тепла установлено для всех организаций РФ, однако внедрение этих систем повсеместно задерживается из-за устаревшей нормативной базы России, метод рекуперации тепла научно-исследовательские институты России не исследовали и в нормативные документы такие методы не включены. В новом СНиПе «Отопление и вентиляция», несмотря на Приказ Минрегиона, отсутствует даже термин «Рекуперация тепла», нет ни технического описания этого типа оборудования ни способов его применения, удивительно , что его утвердил своим приказом тот же Минрегионразвития РФ в 2012 году.

Живешь в угловой квартире – платишь больше

Еще одно требование Приказа Минрегиона – установка приборов учета тепла в каждой квартире, на наш взгляд кажется недостаточно проработанным.

Квартиры, расположенные в разных зонах здания, имеют различный уровень теплопотерь. Например, угловая квартира на верхнем этаже имеет 3 наружных поверхности – две наружных стены и потолок выходящий на холодный чердак. Квартира такой же площади в середине здания, имеющая только одну наружную стену, будет иметь теплопотери значительно меньшие. Естественно, что для нагрева воздуха в квартире с тремя наружными ограждающими конструкциями затраты тепла будут значительно выше, и счетчик может показать потребление тепла вдвое большее, чем в квартире в середине здания. Какой жилец согласится платить за тепло в два раза больше за ту же площадь?

Для решения этого вопроса научно-исследовательским организациям следует проработать конструкции стен с различными уровнями сопротивления теплопередаче для торцевых стен, чтобы теплопотери помещений в разных зонах выровнялись.

Энергоэффективный дом по-белорусски

Научно-исследовательская работа по проектированию энергоэффективных многоэтажных домов уже проведена Минским институтом НИПТиС им. С.С. Атаева и применяется на практике уже 5 лет при строительстве энергоэффективных многоквартирных домов в городах Белоруссии.

Вместе с системами рекуперации тепла в таких домах применяются наружные стены с переменным термическим сопротивлением.

В 2011 г. на семинаре в Уфе Л.Н. Данилевский – заместитель директора Минского института НИПТИС им. С.С. Атаева рассказал, что энергоэффективные дома по технологии НИПТИС им. С.С. Атаева включают в себя следующие элементы:

• наружные стены с переменным термическим сопротивлением (позволяют выровнять теплопотери в квартирах, расположенных в разных частях дома, и соответственно показания поквартирных счетчиков тепла в квартирах одинаковой площади);
• квартирный блок принудительной вентиляции с рекуперацией тепла уходящего воздуха в каждой квартире (создает комфортные и безопасные условия для проживания человека за счет постоянного притока свежего подогретого воздуха с содержанием нормального уровня кислорода);
• поквартирная автоматизированная система климат-контроля и учета теплопотребления (позволяет организовать в каждой квартире индивидуальный комфортный микроклимат, сэкономить потребляемое тепло при временном отъезде, при потеплении уличного воздуха).
• общедомовая автоматизированная система управления тепловым пунктом (регулирует подачу теплоносителя от вводного узла в дом в зависимости от температуры наружного воздуха);
• сверхтеплые окна со стеклопакетами из энергоэффективного стекла с наполнением камер стеклопакета аргоном.

В Белоруссии построено уже более 500 тыс. м² энергоэффективного жилья по этой технологии. Применяемые рекуператоры пластинчатого типа поквартирные, устанавливаются на боковой стене лоджии и присоединяются к одному вертикальному приточному воздуховоду, который забирает уличный воздух содержащий кислород в максимальном количестве с высокого уровня, где нет пыли и выхлопных газов. Навстречу ему, из квартирной вытяжной вентиляции поступает тёплый отработанный воздух , как правило, из кухни. Эти потоки не перемешиваются, а проходят по параллельным каналам, при этом тепло от внутреннего воздуха передаётся уличному воздуху через стенки каналов в рекуператоре. После рекуператора подогретый уличный воздух с большим содержанием кислорода поступает в квартиру, в коридор в распределительный коллектор . На входе воздуха устанавливается электрический канальный воздухоподогреватель, который включается при очень низких температурах наружного воздуха, при этом может включаться автоматически при понижении температуры поступающего воздуха до желаемой температуры. Может устанавливаться на приточном канале и фильтр для очистки от уличной пыли. Распределительные воздуховоды диаметром до 100мм. могут быть скрыты в помещениях в коробах у потолка. Габаритные размеры рекуператора не превышают 50-60-25 см. и рекуператор может быть заключен в секцию шкафа на лоджии, при этом приточный вентилятор, так же расположенный на лоджии, имеет небольшую мощность и создаёт шум не более чем бытовой кондиционер. Кондиционеры нашли очень широкое распространение, хотя у нас в средней полосе России они нужны не более 2-3 месяцев. Да и воздух они гоняют по помещению отработанный, не соответствующий по своему составу Техническому регламенту и ГОСТу, воздух при закрытых окнах и работающем кондиционере имеет низкое содержание кислорода и высокое содержание углекислого газа. То есть это нездоровая атмосфера является следствием применения кондиционера, при закрытых окнах человек даже летом не дышит свежим воздухом. С рекуператором же люди круглый год будут дышать полноценным здоровым воздухом и не испытывать кислородное голодание и в зимний период, когда окна открывать нельзя, и летом, когда работает кондиционер и окна тоже закрыты.

Применение всех белорусских мероприятий увеличивает сметную стоимость строительства дома до 10%, доля рекуператоров тепла в удорожании не превышает 2% от стоимости дома.

Предложения

1. Госстрою РФ необходимо ускорить приведение нормативных документов на проектирование тепловой защиты зданий в соответствие с требованиями приказа № 262. До выхода нового нормативного документа подготовить распоряжение Правительства РФ о том, что Госэкспертиза и Архстройнадзор при проверке проектной документации и приемке объектов в эксплуатацию должны требовать выполнения всех требований Приказа Минрегионразвития РФ № 262 от 28.05.2010 г.
2. На наш взгляд следует привлечь институт НИПТИС им. С.С. Атаева для разработки экспериментальных проектов для разных городов РФ, чтобы в последующем широко применять эти методы строительства энергоэффективных домов в Российской Федерации.
3. В целях эффективного исполнения требований Приказа Минрегионразвития РФ за № 262 от 28.05.2010 г. предлагается поручить головному научно-исследовательским институтам ЦНИИЭПЖилища и ЦНИИПромЗданий разработать единые для Российской Федерации рекомендации по проектированию энергоэффективных многоквартирных жилых домов, в которых определить и обосновать рекомендуемые технологии и конструкции, наиболее приемлемые и допустимые для климатических условий России:

- системы комфортного притока подогретого воздуха в помещения в зимнее время для выполнения требований Технического регламента об обеспечении в помещениях состава воздуха (содержание кислорода и углекислого газа) в пропорциях, благоприятных для здоровья человека с применением энергосберегающего метода рекуперации тепла вытяжного воздуха вентиляции. В санитарных нормах должны быть чёткие указания –какой класс качества воздуха по ГОСТ 30494-2012 должен быть в детских садах, школах больницах и каким методом должно достигаться соответствующее содержание кислорода и углекислого газа в воздухе. В противном случае проектировщикам и строителям снова будут доказывать что любое количество свежего воздуха можно получить путём открытия окон в любую погоду;

• минимальные толщины наружной капитальной стены, к которой крепится утеплитель, с учётом требований к капитальности зданий и их долговечности ;
• наружные стены с переменным сопротивлением теплопередаче, применяемых для выравнивания уровня теплопотерь в угловых квартирах с двумя наружными стенами и в квартирах, расположенных в середине здания, для создания равнозначных условий оплаты за отопление;
• конструкции - «Холодный чердак» или «Теплый чердак» в энергоэффективных зданиях.

К сожалению, устаревшие нормативные документы не дают прямого ответа на поставленные вопросы и трактуются неоднозначно в сложившихся рыночных условиях, а в новых нормативных документах эти вопросы вообще упущены.