|
| |
|
Главная -> Экология
Еще раз к вопросу о недобросовестной конкуренции. Переработка и вывоз строительного мусора25 мая ОАО «КиевЗНИИЭП» провел семинар для представителей прессы, на котором были рассмотрены проблемы коммунальной теплоэнергетики Украины, связанные с газовым кризисом, и обозначены реальные пути выхода из кризисной ситуации. Суть проблемы мы решили детально изложить в рамках этой статьи, так как считаем, что некоторые положения могут заинтересовать читателей и привлечь их внимание к тем энергосберегающим технологиям, которые действительно способны оздоровить экономику Украины и показать, что энергосбережение — это реальные проекты и технологии, которые доступны финансово, эффективны экономически, безопасны экологически, а оборудование, необходимое для реализации этих проектов, надежно в эксплуатации. Существующее положение дел Газовый кризис в Украине приобретает катастрофический характер. 1 января 2006 г., когда давление во всех газопроводах в Украине резко упало, и люди начали мерзнуть при достаточно еще теплой погоде, метановая зависимость стала ощутима для всех. Наша страна, как никакая другая страна в мире зависит от потребления газа. Даже в России, где находится более половины всех разведанных в мире запасов газа, он расходуется для отопления только около 60 % зданий, в то время как примерно 40 % зданий отапливаются углем или другими видами топлива. У нас газом обогреваются почти все, и, если во время стояния сильных морозов подача газа будет ограничена, то это приведет к катастрофе, в результате которой вся страна превратится в один «большой Алчевск» образца января 2006 года. В то же время, сокращение импорта газа неизбежно. Сокращение экспортного потенциала России Ниже приведены данные из российского журнала «Новости теплоснабжения», который оценивает возможности российского экспорта следующим образом (рис. 1). Синей кривой обозначены возможности российского экспорта газа при медленном, оранжевой — при ускоренном, и красным — при быстром развитии экономики России. Малиновая кривая — это минимальные поставки газа по контрактным обязательствам за рубеж. Как видно из графика, максимум экспорта газа в России приходился на 2004 г., в 2005 г. экспорт газа упал. И дальнейшее падение экспорта зависит от того, как интенсивно будет развиваться экономика России. Если экономика России будет развиваться медленно (что маловероятно), то на уровне 2010 г. происходит совпадение синей и малиновой кривых. Ускоренное и быстрое развитие российской экономики приведет к увеличению потребления газа внутри страны, и, как следствие, уже к 2010 г. возможности российского экспорта вообще могут быть сведены к нулю. Такое положение дел заставляет задуматься о целесообразности реализации программы дальнейшей газификации Украины. Рост мировой цены на газ 24 мая около 10 тысяч человек приняли участие в митинге на Майдане Незалежности в Киеве, организованном Федерацией профсоюзов Украины. Протестующие требовали отмены постановления Кабинета Министров о повышении тарифов на газ и электроэнергию для населения, а также усовершенствования механизмов социальной защиты граждан. Однако совершенно очевидно, что тарифы увеличиваться будут, и этот факт связан не с политикой нашего государства, а с реальной ситуацией на мировом рынке энергоносителей. В принципе надо ставить вопрос по иному. Расходы жителей должны уменьшаться не вследствие понижения тарифов на энергоносители, а в результате более эффективного использования энергии. На рис. 2 представлен график, иллюстрирующий (по данным журнала «Новости теплоснабжения») динамику экспортных цен на нефть (синяя кривая) и природный газ (оранжевая). График иллюстрирует практически двукратный рост цен на энергоносители за пятилетний период, начиная с 2000 года. И если в начале года мы говорили о цене $ 230 за 1000 м3, то сегодня на мировом рынке это цена доходит до $ 260. Это реальные мировые цены. Ценовая ситуация с газом в Украине представлена на рис. 3, где указаны цены в долларах за 1000 м3. Цены для населения и коммунальных котельных представлены на том уровне, на каком они были утверждены Кабинетом министров для ввода в действие с 1 июля 2006 г. Возникает вопрос, почему цены установлены так, что жители квартир с централизованным теплоснабжением должны платить за того «парня», который сжигает газ непосредственно в своей квартире? Разве коммунальные котельные подают тепло не для населения? Очевидно, что такая политика направлена на развитие систем газоснабжения и на разрушение систем централизованного теплоснабжения. Государственная политика: шаг вперед или назад? Сегодня на самом высоком государственном уровне разрабатываются программы исключения зданий и районов из системы централизованного теплоснабжения и перевод их на местное отопление от квартирных газовых котлов. Первый зам. министра топлива и энергетики в своем письме (№ КМ/2-32-0481 от 01.03.06) информирует о поручении Кабинета министров (протокол № 10 заседания КМУ от 22.02.06) «рассмотреть вопрос обеспечения внедрения программы перевода жилищного фонда и объектов социальной инфраструктуры с централизированного на децентрализированное теплоснабжение». Министр строительства, архитектуры и жилищно-коммунального хозяйства призвал местные органы власти «прекратить ремонтировать старые котельные и отдать предназначенные для ремонта средства гражданам на установку автономных газовых котлов». (газета «Property Times» № 14 от 17-23 апреля 2006 г.). Ранее (например, в газете «Нація і держава» № 8 от 28 февраля 2006 г.) в компании «Нафтогаз Украина» заявляли о намерении уже в текущем году установить 1,5 миллиона квартирных газовых котлов, а полная программа должна охватывать, как было сказано, «несколько миллионов квартир». На рынке Украины представлены множество фирм, предлагающих газовые котлы по очень выгодным ценам, с последующей их установкой и сервисным обслуживанием. Однако массовый переход населения на «автономное» отопление, предполагающее установку квартирных или чердачных газовых котлов для отопления, исключает возможность перевода этих теплогенераторов на другие виды топлива в случае частичного или полного прекращения подачи газа. В этих котлах нельзя сжигать ничего кроме газа, а по газопроводным трубам невозможно подать никакого другого топлива. В то же время, существует реальная для центральных газовых котельных возможность перевода их на другой вид топлива, и это нужно делать как можно быстрее. Существующие системы централизованного теплоснабжения недостаточно совершенны, однако их эффективность может быть кардинально улучшена достаточно простыми средствами. Для этого нужно модернизировать тепловые пункты зданий с использованием эффективного отечественного оборудования. Такая модернизация была выполнена 6 лет назад ОАО «КиевЗНИИЭП» в собственном здании, в результате чего достигнута значительная экономия тепловой энергии, а средства, затраченные на реконструкцию теплового пункта, были возвращены в течение 2,5 месяцев (рис. 4). Газ электричеством не заменить! Если мы хотим использовать газ и дальше, то у нас есть две возможности. Первая — поднять тарифы на газ до уровня мировых цен, а вторая — сохранить для населения более низкие цены. По мировым ценам население просто не сможет, да и не станет платить за газ, потому что гораздо выгоднее и проще купить электрический радиатор и включить его в розетку. Сегодня стоимость электрической энергии для населения в Украине практически равна стоимости тепловой энергии, которую можно получить при сжигании газа, если покупать его по мировой цене (см. таблицу). Массовый и стихийный переход на электрическое отопление потребует увеличения мощности электростанций Украины на 120 млн кВт. Для этого понадобилось бы 120 Чернобыльских блоков, и задача эта совершенно нереальная. Даже, если эти атомные электростанции будут построены, они не смогли бы уменьшать свою мощность в 2 раза от морозов до оттепели, а летом вообще прекращать работу. Для этого подошли бы угольные электростанции, однако КПД самой совершенной тепловой электростанции в 2,5 раза хуже КПД котельной, и отопительные электростанции потребовали бы 90 млн тонн условного топлива в год, в то время как для отопительных котельных хватило бы 35 млн тонн (рис. 5). Если поднять тарифы на газ и не увеличить втрое мощность электростанций, то энергосистема будет разрушена. Чтобы избежать разрушения энергосистемы, придется поднять тарифы на электроэнергию, но повышать эти тарифы на уровень свыше 0,25 грн за кВт/ч вряд ли целесообразно. Если электроэнергия в Украине станет более дорогой, чем в большинстве развитых стран, конкурентоспособность наших товаров на мировом рынке упадет, инфляционные процессы активизируются, и по уровню экономического развития мы будем отброшены далеко назад. Если тарифы на газ для населения сохранить на относительно невысоком, по сравнению с мировыми ценами, уровне, то придется примерно треть доходнойчасти бюджета Украины израсходовать на оплату экспорта газа, что приведет к еще более тяжелым экономическим последствиям. Реальные шаги к энергосбережению Итак, складывается парадоксальная ситуация, с одной стороны, поднимешь тарифы на газ — разрушишь энергосистему, если не поднимешь, то разрушится экономика. Следовательно, напрашивается один вывод — от газа нужно уходить. Ниже приведем программу, разработанную центром энергосбережения ОАО «КиевЗНИИЭП» так называемую «Пять шагов на пути к избавлению от метановой зависимости» (более детально читайте в статье «Газовый кризис — предвестник беды или начало выздоровления?», «С.О.К», № 5, 2006 г., стр. 28-38). Ликвидировать газопроводы, проложенные по фасадам зданий, заменив в этих домах бытовые газовые плиты электрическими. Большинство из этих газопроводов лежат уже более 30 лет, и через них происходят утечки газа, которые никем не регистрируются. В Украине несколько десятков тысяч километров таких газопроводов, и можно предположить, что через них вытекает около 10 % газа, импортируемого Украиной. Поэтому, первое, что нужно было бы сделать, это электрифицировать процесс приготовления пищи. Срок окупаемости* — около 2 лет. Решительно уменьшить потребление тепловой энергии зданиями, присоединенными к системам централизованного теплоснабжения, путем автоматизации тепловых пунктов по отработанной эффективной отечественной технологии, исключающей использование избыточного по своим функциям оборудования. Срок окупаемости — до 1 года. Начать реализацию программы поэтапного утепления существующих зданий, не отвечающих современным требованиям по теплозащите. Однако решать эту проблему нужно комплексно. Если утеплить дома и не оборудовать систему отопления автоматикой, то сэкономленное тепло просто вылетит в «форточку». Срок окупаемости — 15-20 лет. Перевести котельные централизованного теплоснабжения на сжигание угля, торфа, мусора, сухостоя лесов. Использовать тепловые отходы угольных электростанций для теплоснабжения близлежащих городов и селений. В Украине работают 11 крупных тепловых электростанций. Работая на полнуюмощность, эти электростанции выбрасывают в атмосферу или в реки тепловые отходы, эквивалентные 45 млрд м3 природного газа в год. Это тепло не нужно вырабатывать, оно есть и просто выбрасывается на ветер. В результате переоборудования этих электростанций, превращения их в ТЭЦ и прокладки с использованием современных технологий новых теплопроводов, можно обеспечить теплоснабжение большинства городов и поселков. Срок окупаемости прокладывания новых теплопроводов — 2,5-3 года. Отработать на показательных объектах во всех регионах технические решения превращения существующих зданий, прежде всего тех, которые обогреваются природным газом, в объекты автономного теплоснабжения от тепловых насосов, использующих низкопотенциальную энергию окружающей среды или выбрасываемую теплоту техногенного происхождения. Срок окупаемости — до 15 лет. Результатом реализации всех пяти шагов будет уменьшение потребности населения Украины, предприятий коммунальной теплоэнергетики и ТЭЦ в природном газе на 31 млрд м3 в год. Это приблизительно столько, сколько сожгли все эти потребители в минувшем году. Программа может быть реально выполнена до 2030 г. Общий объем инвестиций оценивается в 200 млрд. грн. или около 8 млрд. грн. в год, в то время как расходы на покупку природного газа по нынешней мировой цене ($260 за 1000 м3) для нужд теплоснабжения оцениваются в 8,5 млрд. долл. в год.
Котин В.Я., инженер Требования норм к тепловой защите зданий рассматриваются в экономическом, энергосберегающем плане (табл. 1а*, 1б* СНиП П-3-79*) применительно ко всем ре-гионам РФ и дополнительно МГСН 2.01-99 для г. Москвы. В ходе критики действую-щих норм даются предложения по разработке новых норм тепловой защиты зданий. В качестве критерия уровня тепловой защиты зданий принимается ее энергетическая эффективность. На основании рекомендаций Главгосэкспертизы РФ о приведении МГСН 2.01-99 в соответствие с нормами федерального уровня, тепловую защиту зданий будем считать обеспеченной, если по энергетической эффективности она не ниже предусмотренной табл. 1а*, 1б* СНиП П-3-79* - основополагающего нормативного документа, действующего в настоящее время на территории РФ. Совершенно очевидно, что если с точки зрения санитарно-гигиенической и комфорта теплозащитные характеристики любого элемента наружной оболочки здания нельзя ухудшать за счет повышения теплозащитных качеств других элементов, то в энергосбережении необходимо ориентироваться на обобщающий показатель тепловой защиты всех наружных ограждающих конструкций. В таблице 1 приводится пример расчета теплового потока через оболочку 4-х секционного здания серии П44Т при разности температур внутреннего и наружного воздуха 1°С в сопоставлении с рассчитанным по нормативам табл. 1б* СНиП П-3-79* (для г. Москвы). В то время, как для отдельных комплексных конструкций, утепляемых в заводских условиях, приведенное сопротивление теплопередаче ниже нормируемого СНиП, суммарный тепловой поток (и, следовательно, годовые трансмиссионные теплопотери) через оболочку проектируемого здания ниже, чем для случая, если бы все ограждающие конструкции были запроектированы точно по СНнП, на 5,3%. Это означает, что энергетическая эффективность тепловой защиты проектируемого здания выше, чем предусмотренная СНиП П-3-79* для второго этапа при ГСОП = 5027. Между тем СНиПом предусмотрен неправомерный для задач энергетической эффективности предписывающий поэлементный подход, который по формальным признакам требует квалифицировать уровень тепловой защиты здания не соответствующим не только 2-му, но даже 1-му этапу внедрения мероприятий энергосбережения. Например, потому, что покрытие над лестничной клеткой (+16°С) имеет приведенное сопротивление теплопередаче ниже нормируемого для 1-го этапа 2,25 м2 °С/Вт. Здесь обозначена проблема обоснования тепловой защиты проектируемых зданий и реабилитации проектов, общая для всех регионов РФ. Она возникает не только при проектировании полносборных зданий, где применяются отдельные комплексные конструкции, для которых обеспечение нормируемых характеристик в заводских условиях затруднено, а в построечных неприемлемо. Поэлементное требование норм неправомерно по отношению к любым типам зданий, поскольку не основывается на энергетической эффективности проектных решений ограждающей конструкции как единого целого. В частности, оно не стимулирует применения энергоэффективных конструкций окон и балконных дверей и не допускает снижения жестко нормированной тепловой защиты непрозрачных ограждающих конструкций. Нормы тепловой защиты зданий для г. Москвы МГСН 2.01-99 базируются на неправомерном поэлементном предписывающем подходе СНиП П-3-79*. При этом они до-полнены целым рядом других неверных положений, порождающих дополнительные искусственные проблемы обоснования тепловой защиты в проектах, предназначенных для строительства в г. Москве. На рассматриваемом и других примерах можно убедиться в том, что если поэлементный предписывающий подход заменить на предписывающий подход по отношению к оболочке здания в целом с эквивалентными по энергетической эффективности нормативами табл. 1а*, 1б* СНиП П-3-79* (с таким предложением МНИИТЭП обратился в НИИСтройфизики в июне 1999 г.), то при обосновании тепловой защиты зданий это позволит обойти искусственные препятствия, заложенные в МГСН 2.01-99. Вернемся к рассматриваемому примеру. Исходя из то-го, что покрытие над лестничной клеткой имеет приведенное сопротивление теплопередаче ниже нормируемого для 1-го этапа, п. 3.3.3. МГСН 2.01-99 требует проектируемое здание квалифицировать не соответствующим 1-му этапу также и по потребительскому подходу, независимо от величины расчетного удельного годового расхода тепла на отопление здания. Таким образом, после обеспечения требований санитарно-гигиенических и комфорта, пользоваться потребительским подходом проектировщик не сможет, если не обеспечил требований неправомерного поэлементного предписывающего подхода. Таблица 1 * Комплексные сборные конструкции, утепляемые в заводских условиях. ** Нормативы СНиП рассчитывались в соответствии с п. 3.4.2. МГСН 2.01-99 в зависимости от вида здания и помещения. Предположим теперь, что оболочка здания запроектирована по предписывающему поэлементному подходу для 2-го этапа. Казалось бы, по потребительскому подходу проект должен по нормам пройти, поскольку МГСН 2.01-99 декларирует возможность обоснования тепловой защиты 2-го этапа на основе потребительского подхода при ограждающих конструкциях, соответствующих 1-му этапу (табл. 1а* СНиП П-3-79*). Для рассматриваемого примера с показателями точно соответствующими табл. 1б* СНиП П-3-79*, с учетом полного использования внутренних тепловыделений и теплопоступлений от солнечной радиации, расчетный удельный годовой расход тепла на отопление подсчитан по МГСН 2.01-99 в размере 131,2 кВт.ч/(м2.год), а нормируемый для 4-х секционного здания высотой 6-8-12-15 этажей для 2-го этапа составляет 100,1; для 1-го этапа - 123,5кВт.ч/(м2. год). Таким образом, и здесь работает только поэлементный предписывающий подход, а не потребительский, ради которого предпринималась разработка МГСН 2.01-99. Все получилось с точностью до наоборот: при теплозащитных качествах наружных ограждающих конструкций 2-го этапа удельный годовой расход тепла на отопление здания оказался выше нормируемого даже для 1-го этапа. При поэлементном предписывающем подходе п.3.4.1. МГСН 2.01-99 предусматривает нормирование отношения суммарной площади наружных ограждающих конструкций к строительному объему отапливаемой части здания (A/V ). Тем самым по отношению к СНиП П-3-79* создана дополнительная проблема в обосновании тепловой защиты здания. Проблема усугубляется тем, что нормативы МГСН 2.01-99 обосновывались на существующих проектах, в которых строительный объем подсчитывался по СНиП 2.08.01-89* Жилые здания по наружному обмеру, а правила МГСН 2.01-99 требуют подсчитывать его по внутренним габаритам наружных стен. Дальнейшие проблемы обоснования тепловой защиты проектируемых жилых зданий также порождены качественным уровнем действующих норм. В качестве расчетной единицы для нормирования удельного годового расхода тепловой энергии на отопление здания принят не строительный объем отапливаемой части здания, а (общая?) площадь квартир. При этом нормативы установлены не в зависимости от объемно-планировочного решения здания (характеризующегося в задачах тепловой защиты отношением А/V), а в зависимости от этажности здания. Как известно, здания и блок-секции с однотипными ограждающими конструкциями разной этажности могут иметь одинаковые показатели удельного годового расхода тепла на отопление, а одинаковой этажности - совершенно различные. По этой причине система нормативов МГСН 2.01-99 не позволяет объективно оценивать уровень тепловой защиты каждого конкретного здания в целом и отдельных блок-секций, входящих в его состав. При блок-секционном типовом проектировании жилища нормируемый уровень тепловой защиты здания обеспечен, если каждая из блок-секций, входящих в его состав отвечает требованиям норм. Для практики проектирования это важно потому, что после обоснования уровня тепловой защиты каждой отдельной блок-секции отпадает необходимость обосновывать ее для зданий по конкретным адресам, составленным из типовых блок-секций (для Москвы это 300-400 объектов ежегодно). Таким образом, отношению A/V в нормах тепловой защиты зданий должна предназначаться совсем иная роль в сравнении с той, что отведена этому показателю в МГСН 2.01-99. Отдельные примеры других неверных положений МГСН 2.01-99: - понижающие коэффициенты встречного теплового потока при естественной вентиляции предусмотрены ко всему воздухообмену, а не к объему воздуха, инфильтрирующему через закрытые окна, что сильно искажает результаты расчета и дезориентирует проектировщика в сравнительной энергетической эффективности окон с одинарными, раздельными и раздельно-спаренными створками; - даются указания волевого характера, лимитирующие температуру воздуха теплых чердаков и подвалов при определении требуемых сопротивлений теплопередаче перекрытий, отделяющих эти объемы от жилых помещений; - в расчетах годовых теплопотерь эквивалентные приведенные сопротивления теплопередаче (в МГСН 2.01-99 этого термина нет, что также следует отнести к недостаткам норм) перекрытий под теплыми чердаками и над техническими подпольями предусмотрено определять в условиях температуры наиболее холодной пятидневки, вместо средней за отопительный период и др. Кроме того, что нормы неверны, они еще и не приспособлены для практического пользования, малопонятны и запутаны. Вместо коротких и ясных рабочих формул даются усложненные формулы, ненужные показатели и т.п. Так, для определения трансмиссионных теплопотерь и теплопотерь на вентиляцию в формулах МГСН 2.01-99 используются не требующиеся для этой цели показатели. Преобразованные нами для практической работы формулы позволили исключить из этих расчетов показатели строительного объема отапливаемой части здания, кратности воздухообмена, приведенные трансмиссионный, инфильтрационный (условный) и общий коэффициенты теплопередачи здания (см. приводимые ниже расчеты). Обоснование тепловой защиты проекта здания следует начинать с проверки соответствия конструкций окон и балконных дверей нормируемой воздухопроницаемости, а для случаев применения окон с раздельными и раздельно-спаренными створками - также вычисления расчетного значения коэффициента встречного теплового потока в формуле годового расхода тепла на естественную вентиляцию, с учетом отмеченного выше дефекта норм. Формальное следование нормам МГСН 2.01-99 может привести к занижению расчетного удельного годового расхода тепла на отопление на величину до 20 кВт.ч (м2.год) и более. В ходе обоснования тепловой защиты на основе расчетов теплового баланса (в МГСН 2.01-99 такой подход назван потребительским ) неизбежно проведение подсчета теплового потока через оболочку здания при разности температур внутреннего и наружного воздуха 1°С (таблица 1). Эта часть расчетов является наиболее важной и заслуживает особого внимания проектировщика. Не вызывает сомнения целесообразность проводить ее в табличной форме, поскольку это позволяет наглядно выявлять роль каждого отдельного элемента в структуре трансмиссионных теплопотерь здания, с минимальными затратами времени оценивать альтернативные варианты и проекты, выбранные в качестве аналогов. Такая форма очень удобна для составления программы расчетов на ЭВМ. В условиях действия необоснованных норм тепло-вой защиты предлагаемая форма приобретает особый смысл, поскольку дает возможность на конкретных примерах анализировать соотношение нормативов СНиП П-3-79* и МГСН 2.01-99. Табличная форма расчетов теплового потока в сочетании с краткими рабочими формулами расчета годового расхода тепла на отопление здания образует простую, легко доступную для проектировщика систему анализа проекта и управления им в процессе проектирования. После того, как завершена таблица, годовые трансмиссионные теплопотери (Qт) и теплопотери на естественную вентиляцию (Qв) следует определять прямым путем (с округлением до 10 кВт.ч), минуя излишние ненормируемые показатели , о которых говорилось выше: Qт = 136,33224 Ч 6332,1 = 863270 кВт.ч/год; Qв = 122,09741 Ч 5504,8 = 672120 кВт.ч/год, где 6332,1 Вт/°С - итог из таблицы 1; 5504,8 м2 - площадь жилых помещений здания; подчеркнутые цифры - из специально подготовленного нами Пособия, предназначенного для оперативного подсчета показателей энергетического паспорта проекта жилого здания применительно к МГCH 2.01-99. Необходимость вычисления их с большим количеством знаков после запятой вызвана не требуемой точностью расчетов, а тем, что в МГСН 2.01-99 нет утвержденных кратких формул с величинами 136,3; 122,1 и т.п. с меньшим количеством знаков. Аналогично по рабочим формулам следует подсчитывать другие показатели энергетического паспорта. Например, бытовые тепловыделения для рассматриваемого проекта (при удельных бытовых тепловыделениях 17 Вт/м2): Q; = 86,904 Ч 5504,8 = 478390 кВт.ч/год. После подсчета трансмиссионных теплопотерь, теплопотерь на вентиляцию и бытовых тепловыделений подсчитываются теплопоступления от солнечной радиации (для нашего примера 155480 кВт.ч/год. Методика общеизвестна и разъяснения не требует). Затем подсчитывают удельный годовой расход тепла на отопление здания. Для случая полного использования внутренних тепловыделений и теплопоступлений от солнечной радиации (h = 1,0): qhdes = 1,13 [863270 + 672120 - 1,0 Ч 0,8 (478390 + 155480)] : 9269,7 = 125,4 кВт.ч/м2.год, где bhl = 1,13 - коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления; = 0,8 - коэффициент, учитывающий способность ограждающих конструкций помещения аккумулировать или отдавать тепло; Ак = 9269,7 м2 - площадь квартир жилого здания. Для рассматриваемого проекта h = 0,9 (система отопления с термостатами и с центральным авторегулированием на вводе) qhdes=131,5 кВт.ч/м2. Год, что больше нормируемого 100,1 (для 2-го этапа). Затем делается вывод о соответствии (в нашем примере - несоответствии) тепловой защиты здания по нормируемому уровню удельного годового расхода тепла на отопление. Показатель удельного годового расхода тепла на отопление здания в сравнении с нормируемым остается внести в таблицу эксплуатационных показателей проекта, а расчет тепловой защиты здания в рассмотренном здесь объеме 1,5-2 стр. включить в состав Общей части проекта. Разрабатываемый в настоящее время для рутинных случаев раздел проекта Энергоэффективность (обычно порядка 15-20 стр.) дублирует материал других разделов проекта, содержит, кроме того, много ненужных показателей, что имеет своим следствием необоснованное увеличение сроков проектирования и удорожание проектных работ на 5-8%. Содержание этого раздела в практике Москвы устанавливается требованиями Мосгосэкспертизы. Раздел не содержит какие-либо данные о сравнительной энергетической и экономической эффективности альтернативных проектных решений, поэтому само наименование Энергоэффективность является неправомерным. От разработки раздела проекта Энергоэффективность предлагается отказаться, заменив его обоснованием тепловой защиты проектируемого здания в составе Общей части проекта. О нецелесообразности обоснования тепловой защиты зданий, составленных из типовых блок-секций, сказано выше. Мы привязали , вышеприведенные, краткие формулы к нормативам этого документа, что сделано для наглядности изложения материала. Табличная форма расчетов суммарного теплового потока сохранится во всех случаях. Краткие формулы мо-гут несколько видоизменяться; например, годовой расход тепла на естественную вентиляцию следует выразить другой простой формулой, в которую вместо площади жилых помещений войдет вентилируемый объем отапливаемой части здания (Vв, м3) с соответствующим ему нормативом удельного годового расхода тепла на вентиляцию для данного климатического района. В Методических рекомендациях по определению уровня энергоэффективности проектируемых жилых зданий , МНИИТЭП, 1997 г., пред-лагалось кратность воздухообмена при обосновании тепловой защиты здания принимать равной 0,7 час-1. Формула годового расхода тепла на вентиляцию примет вид: Qв = 28,O Vg кВт.ч/(м3.год) при ГСОП = 4943 с учетом новых СНиП 23-01-99. Отметим, что кратность воздухообмена важно нормировать в качестве константы; абсолютная величина норматива может несколько отличаться от указанной. Разработка норм тепловой защиты зданий должна начинаться с ключевого термина Расход тепловой энергии на отопление здания за отопительный период , носящего характер определения и выраженного языком формул. Формулы (в определенной мере условные) предназначены исключительно для расчетов нормативов удельного годового расхода тепла и обоснования уровня тепловой защиты проектируемых зданий. По поводу того, какие условности в формулах могут быть уместными, а какие недопустимы, - несколько примеров. Предположим, что при разработке формул расчета и нормативов удельного годового расхода тепла на отопление в МГСН 2.01-99 не были учтены коэффициенты дополнительного теплопотребления системы отопления bhl. В этом случае качество норм тепловой защиты с точки зрения объективной оценки проектных решений соответствию утвержденным нормативам нисколько бы не пострадало, поскольку расчетные удельные расходы тепла в проектах и нормативах снизились бы в равной пропорции. Произведя соответствующие расчеты, можно убедиться в том, что обоснование уровня тепловой защиты зданий различного функционального назначении с нормальным температурно-влажностным режимом, проектируемых для строительства в заданных климатических условиях, можно производить при одинаковом значении градусо-суток отопительного периода, одной и той же условной кратности воздухообмена и на единых нормативах удельного годового расхода тепла на отопление, рассчитанных при тех же условностях. Тепловую защиту зданий правомерно обосновывать в сопоставимых условиях авторегулирования подачи тепла на отопление [1]. Если способы учета авторегулирования подачи тепла на отопление нормами декларируются, то недопустимо вводить соответствующие коэффициенты, предварительно не обосновав их величины и место в формуле годового расхода тепла. Одной из причин, по которой МГСН 2.01-99 оказались неполноценным нормативным документом, явилось то, что способы учета типа, эффективности и методов регулирования используемых систем отопления и вентиляции, декларируемые в п. 3.3.2., не были своевременно разработаны и не нашли отражения в принятых и введенных в действие нормах. В дальнейшем Мосгосэкспертиза предложила ряд изменений к формулам расчета годового расхода тепла, пытаясь подчинить их необоснованным и преждевременно представленным на утверждение нормативам. В числе этих изменений - не согласующийся со СНиП 2.04.05-91* Отопление, вентиляция и кондиционирование понижающий коэффициент одновременности действия вентиляции квартир 0,75, занижающий расчетный удельный годовой расход тепла на отопление в сравнении с утвержденными нормами на 20 кВт. ч/(м2.год)! Коэффициент этот противоречит необходимости обеспечения нормируемого воздухообмена по санитарно-гигиеническим условиям. Для рассматриваемого примера при учете коэффициента 0,75 удельный расход тепла снизится со 131,5 до 111,0 кВт.ч/(м2.год), что все еще выше нормируемого 100,1 кВт.ч/(м2.год). Разрыв между формулами расчета годового расхода тепла и нормативами оказался столь значительным, что даже рассматриваемый понижающий коэффициент 0,75 не спасает МГСН 2.01-99, поэтому потребовалось обосновывать тепловую защиту не конкретных зданий, а абстрактных домов-представителей типовой серии. Коэффициент 0,75 предложен (а фактически узаконен) письмом Мосгосэксперти-зы от 12 мая 1999 г. № МГЭ-30/574, в котором правомерность коэффициента мотивируется ссылкой на нормы Германии , притом как в нормах тепловой защиты зданий ФРГ Warmeschutzverordnung ў95 ничего подобного нет. В июне 1999 г. МНИИТЭП представил НИИСтройфизики и Москомархитектуре сравнительный расчет среднечасового, за отопительный период, расхода тепла на естественную вентиляцию жилых зданий на конкретном примере в сопоставимых климатических условиях г. Москвы по МГСН 2.01-99 и нормам ФРГ (таблица 2). Неуместность понижающего коэффициента 0,75 очевидна. ТАБЛИЦА 2 Сопоставление правил расчета годового расхода тепла на естественную вентиляцию по МГСН 2.01-99 и нормам теплозащиты ФРГ (Warmeschutzverordnung ў95) на примере проекта 102-квартирного 1-секциионного 17-этажного жилого дома по ул Академика Скрябина, зд. 3, корпус А) * Письмо Мосгорэкспертизы от 12.05.99 г. №МГЭ-30/574 В Московских областных нормах ТСН НТП-99 МО [3], разработанных (как и МГСН 2.01-99) с участием НИИСтройфизики в качестве ведущей организации, понижающий коэффициент одновременности действия вентиляции квартир не предусмотрен, что также свидетельствует о его неправомерности. Касаясь норм ТСН НТП-99 МО, следует отметить, что в них не вошли расчеты часового расхода тепла и некоторые другие расчеты МГСН 2.01-99, не имеющие отношения к обоснованию тепловой защиты зданий на основе теплового баланса. В то же время в этот нормативный документ из МГСН 2.01-99 перекочевали неверные положения (в том числе - касающееся учета коэффициента встречного теплового потока), противоречия и неверная терминология. Пособие к МГСН 2.01-99, вып.1, вместо того, чтобы разъяснять основной документ, входит с ним в явные противоречия. Кроме того, на конкретном примере расчета показателей энергетического паспорта проекта жилого дома серии П44 даны заведомо неверные правила подсчета (общей?) площади квартир, площади жилых помещений, поверхности теплообмена стен, строительного объема отапливаемой части здания; приняты не соответствующие проекту типы окон и балконных дверей и не-правомерный коэффициент встречного теплового потока 0,7 на весь вентилируемый объем воздуха, учтена не предусмотренная проектом принудительная вентиляция. В итоге делается неверный вывод о том, что П44 отвечает требованиям потребительского подхода по 2-му этапу, другими словами, что нормы верны, поскольку обосновывались на действующих московских сериях, в том числе - серии П44. В действительности самая массовая московская серия П44 и все ее модификации не вписываются ни в потребительский, ни в предписывающий подход даже 1-го этапа, но не потому что серия П44 плоха, а исключительно потому, что нормы непригодны, поскольку они основываются на неправомерном поэлементном предписывающем подходе, а приводимые в них нормативы удельного годового расхода тепла на отопление не согласуются с правилами подсчета расхода тепла. Очередное изменение МГСН 2.01-99, внесенное Мосгосэкспертизой, касается правил расчета расхода тепла на естественную вентиляцию жилых зданий. Общий расход тепла разделяется на две составляющие: нормируемую по МГCH 2.01-99 в квартирах (порядка 90%) и рассчитываемую, не предусмотренную нормами, для лестнично-лифтового узла (порядка 10%). В свете сказанного об условном характере формул расчета годового расхода тепла, рассматриваемый дефект следовало оставить без внимания; исправление его при сохранении утвержденных нормативов вообще недопустимо, а в контексте новых норм предлагаемый подход вызывает возражение, поскольку отказ от нормирования всего объема вентилируемого воздуха имеет своим следствием необходимость проведения неоправданно трудоемких расчетов. В новых нормах следует избежать ряда других дефектов, допущенных в МГСН 2.01-99: неверную строительную терминологию и противоречащие СНиП правила подсчета площадей и строительного объема; размещения ненужного материала, не имеющего отношения к делу (т.е. к правилам расчета и нормирования удельного годового расхода тепла на отопление); пробелов в правилах расчета годового расхода тeплa для различных случaeв применения механической вентиляции, устройства тамбуров и остекления летних помещений, затенения светопрозрачных ограждений фасада и др. Нормы должны быть однозначными, понятными. Они предназначаются для анализа проекта и управления им в процессе проектирования непосредственно авторами проекта, поэтому от компрометирующего нормы пункта 3.8.1.3. МГСН 2.01-99, предусматривающего возможность привлечения к обоснованию тепловой защиты зданий специалистов и экспертов других организаций, не имеющего аналогов в других нормах проектирования, следует отказаться, полностью исключив любые поводы для привлечения авторов разработки норм в качестве приложения к ним. Так называемый потребительский подход разрабатывается в течение последних 7-8 лет. Пора, наконец, признать тот факт, что ни определенных правил расчета годового расхода тепла, ни обоснованных на этих правилах нормативов удельного годового расхода тепла на отопление нет. Поэтому не существует никакого потребительского подхода. В Москве вместо норм тепловой защиты зданий действуют постоянно меняющиеся требования Мосгосэкспертизы, а мертворожденные нормы их разработчики, не считаясь с объективной реальностью, выдают за якобы пригодные для работы. На рассмотренные в статье дефекты МГСН 2.01-99 обращалось внимание составителей документа в ходе его разработки. Предписывающий подход обоснования тепловой защиты по отношению к оболочке здания как единого целого необходимо в новых нормах сохранить в качестве полноправного подхода, поскольку он обеспечивает надежную защиту проектов от любых возможных дефектов малоизученного потребительского подхода. Дальнейшее его развитие предполагает нормирование эквивалентного приведенного трансмиссионного коэффициента теплопередачи здания (Кeq) совокупно с предписанным нормами комплексом обязательных мероприятий энергосбережения в инженерных системах. Поскольку отношение A/V может изменяться в широком диапазоне (от 0,2 м-1 до 1,0 м-1 и более), обоснование теплозащитной характеристики оболочки здания на нормативах СНиП П-3-79* будет иметь своим следствием неоправданно большой разброс удельных (в расчете на 1 м3 отапливаемого объема) годовых трансмиссионных теплопотерь зданий с различным объемно-планировочным решением. Чтобы этого избежать, от нормативов СНиП П-3-79* необходимо отказаться, а Кeg увязать с отношением А/V: keq = (EA/R)/EA <= C1+C2/(A/V), Вт/(м2*°С), где еA/R и еA - соответственно, суммарный тепловой поток и суммарная площадь наружных ограждающих конструкций; С1 и С2 - константы, нормируемые для конкретного климатического района. При подсчете и нормировании коэффициента Кeq принимаются эквивалентные приведенные сопротивления теплопередаче светопрозрачных ограждающих конструкций, рассчитанные с учетом теплопостуллений от солнечной радиации. Определившись с константами С1 и С2, можно приступить к разработка нормативов для обоснования тепловой защиты зданий на основе расчетов теплового баланса. Нормируемый удельный годовой расход тепла на естественную вентиляцию зданий с нормальным температурным режимом может быть принят для Москвы по приведенной выше формуле, годовые бытовые тепловыделения для наиболее частого случая заселения квартир по норме до 20 м2 площади квартиры на проживающего - в размере 12,0 кВт.ч. в расчете на 1 м3 строительного объема отапливаемой части здания. При разработке новых норм следует исходить из того, что Тепловая защита зданий является новой самостоятельной дисциплиной, занятой ограничением эксплуатационных энергетических затрат вновь строящихся и реконструируемых зданий на основе экономического подхода, которую нельзя отождествлять с традиционно сложившимися дисциплинами Строительной теплотехникой и Отоплением и вентиляцией. Упустив это из вида и отдавая дань специализации, авторы МГСН 2.01-99 оставили без внимания вопросы тепловой защиты ряда зданий различного функционального назначения с нормальным температурным режимом (см. сказанное выше по поводу условного характера формул расчета годового расхода тепла на отопление), непрестанно уточняют эти условные формулы для жилых зданий, как если бы речь шла о заготовках топлива, а поэлементный предписывающий подход по условиям обеспечения санитарной гигиены комфорта механически распространили на экономику проектных решений. В проекте нового СНиП 2.01.03- Тепловая защита зданий (ред. ноября 1999 г.) объединены нормативы Строительной теплотехники и Тепловой защиты зданий. При этом в нем сохранены основные дефекты СНиП-3-79* и МГСН 2.01-99. Подытоживая сказанное, можно сделать вывод о том, что нормы тепловой защиты зданий необходимо коренным образом переработать. Целесообразно это сделать сначала применительно к климатическим условиям г. Москвы, переработав МГСН 2.01-99. Затем московский опыт распространить на другие регионы РФ. Существо работы сводится к формулировке определения Расход тепловой энергии на отопление здания за отопительный период (в виде формул) и экономическому обоснованию формулы нормируемого эквивалентного приведенного коэффициента теплопередачи здания. Поскольку СНиП П-3-79* подвергается острой критике в части нормирования теплотехнических характеристик наружных стен по условиям обеспечения требований санитарной гигиены и комфорта, препятствующего возрождению строительства из традиционных стеновых материалов [4], работа по созданию новых норм должна включать экономическую оценку ужесточения нормируемого перепада между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности наружных стен в формуле (1) СНиП П-3-79* с 6-7 до 4-4,5°С. Совершенствование нормирования тепловой защиты зданий наряду с углубленным изучением связанных с этим проблем требует, прежде всего, решительного отказа от формальных подходов и устранения бесспорных дефектов существующих норм. ПРЕДЛОЖЕНИЯ: 1. До разработки и ввода в действие новых норм тепловую защиту зданий обосновывать по энергетической эффективности не ниже уровня, предусмотренного СНиП П-3-79*. С этой целью п. 2.1* . СНиП П-3-79* дополнить абзацем следующего содержания: Допускается в конкретных конструктивных решениях применение наружных ограждающих конструкций с приведенным сопротивлением теплопередаче (за исключением светопрозрачных) ниже указанных в таблицах 1a* и 1б*, при обязательном увеличении сопротивления теплопередаче других ограждающих конструкций, с тем, чтобы приведенное сопротивление теплопередаче совокупных ограждений здания, определяемое по формуле (6), было не ниже значения, определяемого на основе данных соответственно таблиц 1а* (первый этап) и 1б* (второй этап). При этом для всех наружных ограждающих конструкций приведенные сопротивления теплопередаче должны быть не ниже требуемых R0тр, определяемых исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий по формуле (1) . Сделать это необходимо незамедлительно, принимая во внимание, что речь идет об исправлении явного брака, постоянно наносящего ущерб проектированию и строительству на всей территории РФ. Предложение касается устранения очевидной нелепости. Оно не ослабляет требований СНиП П-3-79* к тепловой защите оболочки здания, а его реализация не связана с необходимостью проведения научно-исследовательских работ и не требует дополнительных затрат. А главное: предлагаемый подход к обоснованию тепловой защиты зданий действует фактически, в то время как действующие нормы существуют формально, сами по себе. На них ссылаются при разработке и согласовании проектов, в действительности их не соблюдают, либо соблюдают нормативы, от которых необходимо отказаться. 2. В новых нормах предусмотреть два равноправных подхода к обоснованию тепловой защиты зданий, основывающиеся на отношении суммарной площади наружных ограждающих конструкций к заключенному в них строительному объему отапливаемой части здания: - предписывающий, основанный на нормировании эквивалентного приведенного трансмиссионного коэффициента теплопередачи здания, как функции A/V; - подход, основанный на расчетах теплового баланса и нормативах удельного годового расхода тепла на отопление в качестве функции A/V. Предусмотреть требование обоснования тепловой защиты в составе Общей части проекта, вместо разрабатываемого самостоятельного раздела проекта Энергоэффективность . ЛИТЕРАТУРА: 1. Gesellschaft fur rationelle Energieverwendung E.V. (GRE), 9/94, Berlin Die neue Warmeschutzverordnung . 2. Методические рекомендации по определению уровня энергоэффективности проектируемых жилых зданий. - М: МНИИТЭП, 1997 3. ТСН НТП-99 МО. Нормы теплотехнического проектирования гражданских зданий с учетом энергосбережения (утверждены распоряжением Минмособлстроя от 29.12.99 №350). 4. Иванов Г.С. Радикальное решение проблемы энергосбережения в градостроительстве на основе применения энергоэффективных конструкций окон. Окна и Двери 2000, № 7-8 (40-41), стр. 14-17.
Регулирование стоимости тепла -. Источники энергии. Энергоэкология - дорога в будуще. Влияние генерирующей мощности ми. Закон про підземний метан уже пр. Главная -> Экология 
|