Повышение энергоэффективности зданий

Архив номеров

Выпуски за 2009 год: №1 (1), №2 (2), №3 (3), №4 (4), №5 (5),

Выпуски за 2010 год: №1 (6), №2 (7), №3 (8), №4 (9), №5 (10), №6 (11), №7 (12), №8 (13),

Выпуски за 2011 год: №1 (14), №2 (15), №3 (16), №4 (17), №5 (18), №6 (19),

Выпуски за 2012 год: №1 (20), №2 (21), №3 (22), №4 (23), №5 (24), №6 (25),

Выпуски за 2013 год: №1 (26), №2 (27), №3 (28), №4 (29), №5 (30), №6 (31),

Выпуски за 2014 год: №1 (32), №2 (33), №3 (34), №4 (35), №5 (36), №6 (37),

Выпуски за 2015 год: №1 (38), №2 (39), №3 (40), №4 (41), №5 (42),

Выпуски за 2016 год: №1 (43), №2 (44), №3 (45), №4 (46),

Выпуски за 2017 год: №1 (47), №2 (48), №3 (49), №4 (50),

Выпуски за 2018 год: №1 (51) , №2 (52), №3 (53), №4 (54).

Меры экономии воды, электричества и газа

Счетчики воды и газа уже стали, наряду с привычными электросчетчиками, непременным атрибутом каждого дома или квартиры. Дополнительно можно установить общедомовые счетчики, стабилизаторы давления по этажам.

В квартирах рекомендуется устанавливать двухрежимные смывные бачки, двухсекционные раковины, клавишные краны, смесители с авторегулировкой температуры воды.

В подъездах лучше всего устанавливать люминесцентное энергосберегающее освещение. Для улицы лучше использовать светодиодные лампы. Фотоакустические установки реле должны управлять освещением подвальных и технических помещений, жилых подъездов. Для освещения зданий можно применять солнечные батареи.

Бытовые приборы энергосберегающего класса А+ и выше (телевизоры, посудомоечные машины, духовки, кондиционеры, стиральные машины) значительно экономят электроэнергию.

Способствуют экономии газа системы климат-контроля в квартирах и котельных. Отличный вариант – программируемое отопление, использование специальных энергоэффективных кухонных плит, а также газовых горелок в эконом-режиме.

Очевидно, что для достижения энергоэффективности недостаточно одного-двух решений, даже если речь идет о строительстве дома «с нуля». Комфорт, экономия, безопасность окружающей среды достижимы при условии комплексного подхода к решению проблемы. И частный дом, и многоквартирный нуждаются в создании серьезного проекта, охватывающего все аспекты энергоэффективности.

По экспертным оценкам, реально достижимо снижение издержек на энергообеспечение уже построенного дома в четыре раза, пропорционально понизив затраты жильцов.

Как повысить энергоэффективность уже построенного дома

Повысить энергоэффективность уже построенного дома реально. Однако следует учитывать «возраст» здания. Если капитальное переобустройство позволит строению протянуть ещё лет двадцать, игра стоит свеч: вложения окупятся. Если через пять-десять лет здание пойдет под снос, кардинально менять его просто нет смысла.

Снизить энегопотери помогают современные материалы и технологии. Начать нужно с определения мест утечек тепла. «Мостики холода» отнимают у здания всреднем половину накопленного тепла

Именно поэтому так важно обнаружить и ликвидировать места нарушения герметичности стен, крыши, оконных и дверных проемов

Чаще всего погрешности встречаются в месте выноса наружу балкона, цоколя, прочих внешних конструкций. Обязательно следует утеплить чердак, перекрытия над подвальным помещением (лучше использовать теплоизоляционные плиты), межкомнатные двери. Жители многоквартирных домов получат заметный эффект, установив двери в тамбурной зоне.

Не только субъективно ощущаемый холод может свидетельствовать о нарушенной герметизации. Появление плесени, грибка на стенах– явный показатель разгерметизации. Старые или неправильно установленные окна способны лишить помещение львиной доли тепла. Иногда одна только их замена на стеклопакеты хорошего качества, установленные по ГОСТу, способны в 2-3 раза снизить расходы на отопление.

Остекление балкона и лождий экономит до 12% тепла. Прекрасный вариант – замена обычных стекол светоотражающими, а также остекление фасадов для аккумулирования солнечной энергии. В многоквартирном доме за счет утепления лоджии можно получить дополнительную комнату. О том как это сделать можно узнать более подробно в статье: утепление лоджии.

Утепляющий материал должен быть экологичным и безопасным. Отличный вариант – использование теплой штукатурки для дополнительной герметизации и утепления стен. Этот материал прекрасно справляется с разгерметизированными швами и стыками, а также видимыми трещинами. В качестве утеплителя допустимо использовать полиэтилен, помещая его под деревянную обшивку. Толщина материала должны быть не менее 200 микрон.

Что такое энергетическая эффективность и энергосбережение

Современные тенденции в сфере экономии энергии приводят к внедрению инноваций в энергосбережении. Согласно Федеральному закону No 261, подписанному 23 ноября 2009 года, энергетическая эффективность представляет собой соотношение пользы, полученной от применения ресурсов, к расходам, необходимым для их получения.

Энергосбережение представляет собой совокупность мер, целью выполнения которых является эффективность и экономность использования энергоресурсов. Основные показатели энергоэффективности многоквартирных жилых домов должны отвечать требованиям действующих законов в этой сфере.

Утепление фасадов при капремонте

В настоящее время развернулась полемика о необходимости увеличения энергоэффективности зданий при проведении капитального ремонта посредством утепления фасадов и увеличения требований к приведенному сопротивлению теплопередачи ограждающей конструкции. Рассмотрим состоятельность такой позиции. По обобщенной оценке экспертов распределение тепловых потерь в здании примерно следующее: 25% через ограждающие конструкции здания, 25% через светопрозрачные конструкции, 50% через вентиляцию. Россия, ввиду ее территориального расположения, разнообразия климатических условий, обладания запасами углеводородов, имеет принципиальные отличия от стран Европы с точки зрения потребления энергетических ресурсов в общем и в потреблении энергетических ресурсов коммунальным комплексом в частности.

Разнообразие климатических условий для потребления энергетических ресурсов характеризуется градусо-сутками отопительного периода (ГСОП), величина которых определяется прямой зависимостью от средней температуры наружного воздуха и продолжительностью отопительного периода. Чем выше значение ГСОП, тем большая суммарная величина потребляемых энергетических ресурсов. Для московского региона ГСОП составляет 4551, для Норильска 10000, для подавляющего количества европейских стран 2000-2500. Непосредственно уровень потребления тепловой энергии зданием определяется разностью температур внутреннего и наружного воздуха и теплофизическими характеристиками здания. Если в странах Европы для расчетов уровня потребления принимается температура наружного воздуха чуть ниже 0°С, то для России диапазон температур очень широк (для Якутска -64 °С). Если принимать за основу европейские уровни удельного потребления энергетических ресурсов, то в каждом регионе их достижение требует гораздо больших экономических затрат, чем в европейских странах. В большинстве регионов страны эти затраты не окупятся за счет стоимости сэкономленных энергетических ресурсов.

Что мы получим, если будем безгранично увеличивать сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций, учитывая, что климат в России не однороден? На рис. приведены графики зависимости тепловых потерь через ограждающие конструкции здания в зависимости от региона. Эта зависимость нелинейная, описывается функцией вида y=1/x. Одно из ее свойств – чем больше изменения аргумента, тем меньше изменение функции. Чем больше ГСОП (т.е. чем холоднее регион), тем теплоизоляционный слой для экономии одинакового количества тепловой энергии будет более толстым и дорогим. Следовательно, для каждого региона стоимость сэкономленного киловатта будет разная, разной будет и та грань, за которой увеличение толщины теплоизоляционного слоя перестанет себя окупать за счет сэкономленной энергии.

Рис. Годовые тепловые потери через ограждающие конструкции здания в зависимости от сопротивления теплопередаче.

Таблица. Экономия тепловой энергии в зависимости от изменения приведенного сопротивления теплопередаче

В таблице показана экономия тепловой энергии в зависимости от изменения приведенного сопротивления теплопередаче.

Если для условий Москвы при увеличении приведенного сопротивления теплопередаче с 2 до 3 м²°С/Вт экономия составит 18 кВт, (увеличение толщины слоя 50 мм), то те же 18 кВт экономии мы получим при увеличении приведенного сопротивления теплопередаче с 3 до 6 м²°С/Вт. При этом теплоизоляционный слой необходимо увеличить дополнительно еще на 150 мм. Окупит ли стоимость сэкономленных 18-ти кВт стоимость работ и традиционных материалов, потраченных на это мероприятие? За какое время? Каждый конкретный случай нужно считать отдельно. Однозначно если и будет окупаемость, то в очень большие сроки. Отсюда напрашивается следующий вывод:

1. Для каждого региона России необходимо устанавливать свои, экономически обоснованные уровни удельного потребления энергетических ресурсов. Принятие для всей России европейских норм потребления экономически не целесообразно.
2. Выполнение тех или иных энергосберегающих мероприятий имеет смысл только тогда, когда они экономически обоснованы для конечного потребителя, т.е. окупаются за счет сэкономленного энергетического ресурса в приемлемые сроки. Это положение справедливо и для энергосберегающих мероприятий по оборудованию зданий техническими средствами, предназначенными для экономии энергетических ресурсов.

Нефть и газ по-прежнему будут доминировать в 2040 году

Что касается будущего спроса на первичную энергию, то пути реализации сценариев STEPS и SDS очень далеки друг от друга. Это показано на Рис.4. В обоих сценариях спрос в 2040 году будет покрываться в основном за счет нефти и газа, хотя в дальнейшем спрос на оба источника энергии будет продолжать расти. С другой стороны, в SDS наблюдается сильная нисходящая тенденция. Плюс: в обоих сценариях производство электроэнергии на угле сокращается – но в SDS с сокращением на две трети и, следовательно, гораздо более радикальным отказом. Это связано с тем, что существующие электростанции переоснащаются, модернизируются или выводятся из эксплуатации в SDS.

Мировой спрос на первичную энергию в пересчете на топливо, млн тонн нефтяного эквивалента, в период с 1990 по 2040 год. Будущий спрос основан на STEPS (сплошные линии) и SDS (пунктирные линии). Другие возобновляемые источники энергии включают солнечную, ветровую, геотермальную и морскую энергию

В совокупности на долю источников с низким уровнем выбросов в SDS в 2040 году будет приходиться 44 процента мирового энергетического баланса по сравнению с 19 процентами в 2019 году. Несмотря на резкое сокращение запасов ископаемого топлива, глобальные чистые нулевые выбросы не будут достигнуты до 2070 года. Это не достигло бы цели поддержания глобального потепления ниже 1,5°C. Следовательно, крупномасштабное улавливание и хранение углерода неизбежно в обоих сценариях.

Мероприятия по энергосбережению, согласно приказу Минстроя No 98

Программу энергосбережения, которую рекомендует Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства, можно разбить по видам используемых ресурсов.

Результат от мероприятий, проводимых в первую очередь, должны дать наибольший эффект. Когда в доме соблюдены все требования энергетической эффективности, являющиеся первоочередными, выполняется вторая очередь мероприятий. Их внедрение также является очень важным. Очередность мероприятий определяется по техническим и финансовым причинам.

Предлагается осуществить следующие мероприятия, способные повысить энергоэффективность зданий.

Примечания[править | править код]

1. . Our World in Data. Дата обращения: 8 ноября 2020.
2. (XLS) (недоступная ссылка). Energy Information Administration, U.S. Department of Energy (23 августа 2006). Дата обращения: 3 апреля 2007.
3. Eenergiläget in Sweden 2011 figure 49 and 53
4. (XLS) (недоступная ссылка). Statistical Review of World Energy 2009, BP (31 июля 2006). Дата обращения: 24 октября 2009.
5. World energy outlook 2012 (IEA)
6.  (англ.). OECD, IEA (2014). Дата обращения: 5 февраля 2015.
7. (2016).
8.  (недоступная ссылка). National Aeronautics and Space Administration. Дата обращения: 21 декабря 2011.
9. .
10.  (недоступная ссылка). Дата обращения: 24 мая 2017.
11. .
12. ↑  (недоступная ссылка). United Nations. Дата обращения: 7 февраля 2011.
13. ↑  (англ.) (недоступная ссылка). OECD, IEA (2014). Дата обращения: 4 февраля 2015.
14. ↑
15. (XLS). British Petroleum. Дата обращения: 8 февраля 2017.
16. (PDF). Global Wind Energy Commission. Дата обращения: 15 марта 2012.
17. . 2.2 Electricity Production From Wind Sources: Main Wind Power Producing Countries – 2010 (text & table): Observ’ER. Дата обращения: 29 марта 2012.
18. . United States Department of Energy, Washington, DC. Дата обращения: 6 июня 2007.
19.  (недоступная ссылка). e8.org. Дата обращения: 21 января 2007. Article by group of ten leading electricity companies
20. (PDF) (недоступная ссылка). World Coal Institute (сентябрь 2006). Дата обращения: 8 апреля 2007.
21. ↑

Энергоэффективное освещение в проектах

Большая доля используемой зданиями энергии расходуется на нужды освещения. В мире 19% используемых энергоресурсов идут на нужды искусственного освещения.  Поэтому, применяя энергоэффективные устройства, можно достичь:

• сокращения расходов на эксплуатацию освещения, связанных с их ремонтом и заменой;
• поддержание постоянной степени освещенности и улучшение качества светового потока;
• уменьшение процента травматизма на предприятии и повышение работоспособности персонала;
• сокращение расхода электроэнергии от 50 до 70%, и как следствие, — экономия денежных средств;
• улучшение состояния окружающей среды (потребляя меньше, сокращается и выработка энергии, и как следствие уменьшается количество вредных выбросов в атмосферу );
• увеличение срока службы системы освещения, а при комплексной автоматизации, добавляется и полноценный контроль над системой, что в свою очередь позволяет видеть, сколько осталось работать тому или иному осветительному прибору.

Для сравнительной оценки традиционной и энергоэффективной системы освещения приведем следующие экономические расчеты:

При использовании автоматизированной системы на складе:

*Цена за 1 кВт. —  усредненное значение за 2015г.

При использовании автоматизированной системы в офисе:

*Цена за 1 кВт. — усредненное значение за 2015г.

Ежегодные затраты на автомобильных парковках при потреблении освещения — 9,82 кВт. и использовании традиционных систем освещения составляют — 387 104 руб., а при установке энергоэффективной и автоматизированной осветительной системы будут составлять — 129 034 руб.

В гостиницах при потреблении освещения — 4,3 кВт., без автоматизации освещения за год потребуется заплатить 169 506 руб., а при использовании системы управления — 70 627 руб.

Государственная поддержка энергоэффективных проектов

С целью стимулирования и внедрения проектов по энергетической эффективности, государством проводятся конкурсы на лучшую разработку в сфере оптимизации энергозатрат. Участие в таком соревновании принимают реализованные проекты энергоэффективных помещений, среди которых выбирается победитель. Лучшие претенденты награждаются, а их опыт становится достоянием всех регионов России.

Энергоэффективное освещение является вопросом большой важности. В мировом масштабе почти 20% расхода энергоресурсов приходится на долю искусственного освещения

Используя инновационные разработки для повышения энергоэффективности системы освещения, можно достичь экономии до 70% от общих затрат на освещение.

Автоматизация системы освещения дает возможность уменьшить количество выбросов углекислого газа в окружающую среду, за счет уменьшения потребления. Установка интеллектуальных систем для контроля и управления светильниками, а также датчиков движения, присутствия и освещенности, управляющих освещением в зависимости от дневного света, позволит сэкономить до 70% средств, выделяемых на энергопотребление.

Подписывайтесь на наш блог, чтобы не пропускать полезные материалы об автоматизации освещения и энергоэффективности.

Типы зданий с точки зрения энергоэффективности

Здание, построенное в соответствии с современными стандартами энергоэффективности, позволяет сэкономить от 40 до 70 процентов оплаты услуг коммунальщиков. Экономится колоссальное количество энергии и ресурсов. При этом общие показатели температуры, благоприятного микроклимата, влажности воздуха оказываются на порядок выше общепринятых и регулируются собственником помещения.

Западная классификация зданий с точки зрения энергоэффективности включает следующие нормы расхода тепла:

• старое здание (300 кВт·ч/м³ в год) – постройки до 70-х годов прошлого века;
• новое здание (150 кВт·ч/м³ в год) – от 70-го до 2002 г.;
• дом с низким потреблением энергии (60 кВт·ч/м³ в год) – с 2002 г.;
• пассивный дом (15 кВт·ч/м³ в год);
• дом с нулевым потреблением энергии;
• дом, самостоятельно вырабатывающий энергию в больших количествах, чем нужно для его функционирования.

Российская классификация зданий отличается от западной:

• старое здание (600 кВт·ч/м³ в год);
• современный дом, построенный по стандарту СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» (350 кВт·ч/м³ в год).

Понятно, что суровый климат России требует больших затрат на отопление жилых помещений. Однако общепринятые нормы не всегда стоит признавать удовлетворительными. Необходимо использовать новые технологии, конструктивные решения, современные материалы при строительстве жилья с более низким электропотреблением. Возможности для этого есть.

Выводы

1. Общая политическая и нормативная база в сфере энергосбережения и повышения энергетической эффективности ЕС заложена в «Плане по энергетической эффективности 2011» и Директиве 2012/27.
2. Для реализации политики ЕС в сфере энергосбережения и повышения энергетической эффективности государства-члены должны разрабатывать в рамках метода открытой координации национальные планы действий.
3. Среди наиболее распространенных в ЕС инструментов в сфере энергосбережения и повышения энергетической эффективности можно выделить: обязательные стандарты энергетической эффективности, энергетическую паспортизацию, энергетические аудиты, энергетический менеджмент, энергосервис, стимулирование спроса на энергоэффективные товары.

Литература

1. Кавешиков, Н.Ю. Политика Европейского Союза в области энергосбережения / Н.Ю. Кавешиков // Вестник МГИМО-Университета. – 2014. – № 4. – С. 109 – 115.
2. Council Resolution of 7 December 1998 on energy efficiency in the European Community.
3. Council Directive 93/76/EEC of 13 September 1993 to limit carbon dioxide emissions by improving energy efficiency (SAVE).
4. The 2020 climate and energy package. – http://ec.europa.eu/clima/policies/package/index_en.htm.
5. Европейский Союз: Основополагающие акты в редакции Лиссабонского договора с комментариями / Отв. ред. С.Ю. Кашкин. – М.: НИЦ Инфра-М, 2013. – 698 с.
6. Сеппанен О. Повышение энергоэффективности. Законодательство ЕС / О. Сеппанен // Электронный журнал «Здания высоких технологий». – 2013 г. – Лето 2013. – С. 10 – 22. – http://zvt.abok.ru/issues/11.
7. Кремер, Л. Политика и право охраны климата в Европейском союзе / Л. Кремер // Модернизация законодательства Европейского союза об охране климата и энергосбережении: Сб. науч. тр. / РАН. ИГП. Сектор эколого-правовых исслед., ИНИОН. Центр социал. науч.-информ. исслед. Отдел правоведения; Отв. ред. Дубовик О.Л, Алферова Е.В. – М.: 2014. – С. 10 – 42.
8. Directive 2006/32/EU of the European Parliament and of the Council of 5 April 2006 on energy end-use efficiency and energy services and repealing Council Directive 93/76/EEC.
9. Directive 2009/28/EC of the European Parliament and of the Council of 23 April 2009 on the promotion of the use of energy from renewable sources and amending and subsequently repealing Directives 2001/77/EC and 2003/30/EC.
10. Directive 2009/125/EC of the European Parliament and of the Council of 21 October 2009 establishing a framework for the setting of ecodesign requirements for energy-related products.
11. Directive 2010/30/EU of the European parliament and of the Council of 19 May 2010 on the indication by labelling and standard product information of the consumption of energy and other resources by energy-related products.
12. Directive 2010/31/EU of the European Parliament and of the Council of 19 May 2010 on the energy performance of buildings.
13. Communication from the Commission. Energy Efficiency Plan 2011. COM(2011) 109 final.
14. Directive 2012/27/EU of the European Parliament and of the Council of 25 October 2012 on energy efficiency, amending Directives 2009/125/EC and 2010/30/EU and repealing Directives 2004/8/EC and 2006/32/EC.
15. Roadmap for moving to a low-carbon economy in 2050. – http://ec.europa.eu/clima/policies/roadmap/index_en.htm.
16. Intelligent Energy Europe. – http://ec.europa.eu/energy/intelligent/.
17. EU ENERGY STAR. – http://www.eu-energystar.org.

Заключение

Рассматривая опыт энергетической политики ЕС в области энергоэффективности, можно выделить ключевые моменты с целью заимствования опыта другими странами, а именно:

1. Принятие целевых показателей по энергоэффективности.
2. Обязательные требования к энергоэффективности при государственных закупках.
3. Введение энергоаудита для крупных компаний и производств.
4. Реконструкция зданий, с целью повышения энергоэффективности.
5. Широкое применение энергетической маркировки продукции.
6. Введение обязательств финансирования мер по энергосбережению для энергопредприятий.
7. Введение запрета на реализацию любых товаров, не отвечающих нормам энергоэффективности.

Вышеперечисленные меры носят рекомендательный характер и могут быть использованы лишь с соответствующей адаптацией к различным административно-управленческим и экономическим условиям каждой страны. Механизмы повышения энергоэффективности не носят ограничительный характер и могут быть рассмотрены с любой стороны применения, учитывая специфику внутреннего рынка и сложившуюся политику государства.

 1. Energy Efficiency Directive, European Commission.

Buildings, European Commission.

«Энергетический паспорт» (energy performance certificates) представляет собой документ, составленный по результатам энергетического аудита, отражающий энергоэффективность зданий, оборудования и коммуникаций.

Термин «практически нулевое потребление энергии» или (nearly zero energy buildings, далее – nZEB), предоставляет странам-членам ЕС очень широкие возможности по его интерпретации при внедрении в национальное законодательство. Директива 2010/31 устанавливает, что все страны ЕС должны разработать национальные «дорожные карты» строительства зданий nZEB. Концепция nZEB подразумевает, что здание может удовлетворить все свои энергетические потребности за счет ВИЭ, при этом количество вырабатываемой возобновляемой энергии должно быть равно или превышать годовое энергопотребление здания.

Commission welcomes agreement on energy performance of buildings, European Commission.

Energy efficient products, European Commission.

В качестве основных показателей, характеризующих потребление энергоресурсов, используют внутреннее потребление первичной энергии (total primary consumption) и конечное потребление энергии (final energy consumption). Их отличие состоит в том, что второй показатель не включает собственного потребления энергоресурсов предприятиями ТЭК и потерь при их трансформации и транспортировке.

Global Energy Statistical Yearbook 2017, Enerdata.

Population on 1 January, Eurostat.

Global Energy Statistical Yearbook 2017, Enerdata.