2 Структура расхода тепловой и электрической энергии зданиями

По оценкам отечественных и зарубежных экспертов, потенциал экономии электроэнергии в зданиях и сооружениях равен 30-40%, а тепловой энергии около 50%.

Потери тепловой энергии зданием составляют через:

- наружные стены – 40%,

- окна - 18%,

- вентиляцию – 15%,

- крышу, пол – 27%.

Как видно, основные потери тепловой энергии происходят через окна, стены, крышу, пол, а также за счет вентиляции.

При применении современной строительной и теплозащитной технологии появляется возможность удержать годовое потребление энергии в пределах 30-70кВт·ч/м² жилой площади в год.

Прохождение теплового потока через ограждающие конструкции зданий оценивается коэффициентом теплопередачи. Коэффициент теплопередачи – единица, которая обозначает прохождение теплового потока мощностью 1Вт сквозь элемент строительной конструкции площадью 1 м² при разнице внутренней и внешней температуры в 1 Кельвин. Так, для жилого дома коэффициент теплопередачи равен:

- потолок (12 см изоляции) – 0,35 Вт/(м²К);

- пенобетон (30-36 см или легкий кирпич) – 0,66 Вт/(м²К);

- пол (5 см теплоизоляции) – 0,68 Вт/(м²К).

Качество теплоизоляции является важнейшим параметром энергопотребления здания. Коэффициент теплопередачи должен находиться в пределах от 0,3 до 0,2 Вт/(м²К). Этих значений можно добиться во всевозможных конструкциях зданий и сооружений, используя следующие подходы (рис. 1):

1) хорошие теплоизолирующие свойства строительных элементов (стен, окон, крыши, пола, подвала);

2) добросовестное выполнение изоляции (недопущение теплопотерь, защита от ветра);

3) управляемый воздухообмен (по возможности возвращение тепла);

4) хорошо регулируемые отопительные устройства;

5) энергоэкономное обеспечение горячей водой (возможно посредством солнечной энергии в летнее время).

6) двойная стена с толщиной утепляющего слоя 15 см из пористого наполнителя;

7) однослойная кладка из низкотеплопроводного материала, оштукатуренная с двух сторон (например, прессованный соломенный или газобетонный блок минимальной толщиной 49 см).

Рисунок 1 – Обеспечение низкого энергопотребления зданием

3.

3 Тепловая изоляция зданий и сооружений

В белорусских городах осуществляются работы по реконструкции, модернизации, капитальному ремонту и термической реабилитации, т.е. санации ранее выстроенных зданий жилого и нежилого фонда. Сана­ция в части термореабилитации означает повышение теплозащиты зда­ний путем теплоизоляции стен минеральной ватой и пенопластом, утепление крыш, полов, замену оконных блоков, остекление балконов, модернизацию систем вентиляции, реконструкцию и автоматизацию теплоузлов, установку индивидуальных регуляторов тепла в квартирах и комнатах, экономичных осветительных приборов, счетчиков тепла и воды. Обследование состояния зданий и сооружений позволяет выявить потенциал энергосбережения. В жилом фонде он составляет 30-76%, т.е. нынешнее годовое потребление энергии может быть сокраще­но наполовину. В нежилом фонде (административные, общественные, культурного назначения здания, школы, больницы и т.д.) может быть сэкономлено около половины годового объема потребления энергии. Разработаны и применяются технологии термореабилитации зданий путем наружного утепления их фасадов.

К наиболее эффективным системам «утепления» зданий из числа отечественных относятся системы «ПСЛ» и «термошуба». Они представляют собой многослойные конструкции из плиты-утеплителя, при­крепленной к подготовленной поверхности стен специальным клеящим составом и анкерами, защитного покрытия из клеящего состава, арми­рованного одним-двумя слоями сетки в сочетании с металлическими профилями и отделочного покрытия из тонкослойной штукатурки. Утеплитель может крепиться к стене механическим способом, а жесткая об­лицовка устраивается на специальных каркасах с образованием воздуш­ной прослойки между плитой утеплителя и облицовкой. В качестве теплоизоляционных материалов в этих конструкциях применяются жесткая минераловатная плита и пенополистирол. Среди зарубежных следует упомянуть две технологии утепления стен с наружной стороны: фасадное утепление под штукатурку, аналогичное отечественной «тер­мошубе», и вентилируемые фасады. Второй вариант утепления пред­ставляет собой устанавливаемый на стену несущий каркас с вентили­руемым теплоизоляционным слоем и последующей защитой из специальных фасадных плит. Сегодня существует также широкий вы­бор теплоизоляционных материалов (пеноплэкс, на основе базальтовой ваты, стиропор и др.) и конструкций для утепления крыш, чердаков, подвалов, трубопроводов инженерных наружных и внутренних сетей.

Так, в Беларуси внедряются тех­нологии строительства коттеджей путем сборки из пустотных энерго­сберегающих опалубочных блоков из специального строительного пенополистирола (стипора), удерживаемых арматурой и заливаемых бетоном. Стипор обладает исключительно высокими теплоизоляционны­ми свойствами, хорошими эксплуатационными характеристиками.

В Беларуси ведутся изыскательские работы по строительству относительно деше­вых малоэтажных экодомов из местных экологически чистых природ­ных материалов (прессованной соломы, глиносоломенной смеси, соло­менных блоков) с применением энергосберегающих технологий строительства, солнечной энергии для отопления и сезонного нагрева воды. Для канализации в экодомах предусматривается использование локальных биологических систем утилизации хозбытовых стоков зам­кнутого цикла, или компостные туалеты. Отопление экодома обычно содержит основную систему из солнечного теплового коллектора и теплоаккумулятора и вспомогательную (аварийную) - камин или печь мед­ленного горения. В Беларуси намечено построить показательные экс­периментальные экодеревни на 20-40 экодомов с альтернативными системами энергоснабжения.

4