Во всех развитых странах мира приняты обязательные нормативные требования к уровню теплоизоляции (в терминах СП 50.13330 — к приведенному сопротивлению теплопередаче) наружных ограждающих конструкций. В связи с ростом цен на энергетические ресурсы, а также сокращением невозобновляемых ресурсов (нефти, газа и пр.) в большинстве стран мира нормативы потребления энергии зданиями уменьшаются, а требования к уровню теплоизоляции ограждающих конструкций повышаются. Это стимулирует не только внедрение инновационных энергосберегающих материалов и технических решений, но и их совокупное применение в системе ограждающих конструкций.
Методы
Для анализа были использованы нормативные документы устанавливающие требования тепловой защиты зданий:
– СНиП II-А.7–71
– СНиП II-3–79*
– СНиП 23–02–2003
– СП 50.13330.2012
Изменения показателей тепловой защиты зданий в нормах.
В 1971 году Государственный комитет Совета Министров СССР по делам строительства утвердил СНиП II-А.7–71 «Строительная теплотехника» [1]. В этом СНиП определены теплотехнические требования к ограждающим конструкциям вновь возводимых зданий и подлежащих реконструкции зданий. Показатель расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию как таковой в СНиП II-А.7–71 не рассматривался [6]. Однако появилось одно существенное дополнительное требование. Согласно требованиям п. 2.1 СНиП II-А.7–71 сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций должно быть не менее сопротивления теплопередаче R0тр, требуемого из санитарно-гигиенических условий, и R0эк, определяемого экономическим расчетом в соответствии с указаниями раздела 6 данного СНиП. Расчет проводился при нормативном сроке окупаемости мероприятий, увеличивающих капиталоемкость строительства. Таким образом, впервые появляется требование, связанное с экономическим обоснованием требуемого уровня теплоизоляции ограждающих конструкций. Но из-за сложности методики расчета сопротивления теплопередаче исходя из отсутствия экономических условий и стимулирующих факторов, в большинстве случаев, нормирование уровня теплоизоляции ограждающих конструкций производилось исходя из обеспечения санитарно-гигиенических условий.
Вопрос о необходимости энергосбережения и повышения уровня теплозащиты был вновь поставлен при разработке СНиП II-3–79 «Строительная теплотехника» [2]. Была установлена необходимость принимать в расчет экономически целесообразное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, введены повышенные требования по применению оконных конструкций и других разных конструкций, проводились корректировки типовых проектов «по теплу» и т. д. Однако в силу низких цен на топливо, ограниченных возможностей строительной индустрии, отсутствия производства требуемых высокоэффективных теплоизоляционных материалов и политики максимальной экономии стройматериалов в ущерб теплотехническим качествам эти меры практически не реализовывались.
Постановление Правительства РФ «О неотложных мерах по энергосбережению в области добычи, производства, транспортировки и использования нефти, газа и нефтепродуктов» (№ 371 от 01.06.92 г.) [7] и одобрение Правительством РФ концепции энергетической политики России, стало началом формирования новых принципов и механизмов в области энергосбережения РФ. В апреле 1996 г. был принят Федеральный закон № 28-ФЗ «Об энергосбережении».
В 1995 году была выпущена редакция СНиП II-3–79, изменения документировались появлением «звездочки» (СНиП II-3–79*). Этот документ действительно заложил новые принципы нормирования теплозащиты зданий. Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции теперь сравнивалось с R0тр(сан-гиг) — требуемым сопротивлением теплопередаче, определяемым исходя из обеспечения санитарно-гигиенических и комфортных условий и R0тр(эн.сб.) — требуемым сопротивлением теплопередаче, определяемым исходя из условий энергосбережения. При расчете стало учитываться значение градусо-суток отопительного периода (ГСОП).
Принятая направленность нормирования энергосбережения в зданиях зафиксирована в 1998 г. Госстроем России в «Основных направлениях и механизме «энергоресурсосбережения» в ЖКХ Российской Федерации» [8], где одним из основных направлений является переход к эффективным энергосберегающим архитектурно-строительным системам и инженерному оборудованию в жилищно-коммунальном строительстве.
В основу нормирования был положен принцип поэтапного снижения расходов тепловой энергии на отопление зданий. К началу 2000г. требовалось снизить уровень энергопотребления строящихся и подлежащих реконструкции (капитальному ремонту) зданий не менее, чем на треть. Исходя из поставленной задачи — снижения потерь тепла, нормы установлены для различных районов страны с учетом продолжительности отопительного периода и средней температуры наружного воздуха за этот период. Отражается это введением показателя суровости климата. Именно эти климатические характеристики выраженные в градусосутках отопительного периода (ГСОП), определяют общий расход тепла на отопление здания. Из планируемого снижения уровня энергопотребления были рассчитаны новые требования по сопротивлению теплопередаче для отдельных элементов ограждающих конструкций. Их величины увязывались с ГСОП, а не с расчетной температурой наружного воздуха в зимний период.
Новый Федеральный закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23 ноября 2009 года [9] определяет основные требования к энергетической эффективности предприятий, организаций, в т. ч. бюджетных и осуществляющих регулируемые виды деятельности, требования в отношении отдельных видов товаров и оборудования, зданий, в т. ч. многоквартирных домов, вводит штрафы за невыполнение отдельных требований и нормативов энергоэффективности, определяет условия энергосервисных контрактов, правила создания и функционирования саморегулируемых организаций энергоаудиторов.
Определяющим показателем тепловой защиты и энергетической эффективности зданий с 2011 г. является удельный годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию. Удельный годовой расход энергии– в пересчете на 1 м2 отапливаемой площади или 1 м3 отапливаемого объёма здания за отопительный период. Это решение зафиксировано в Постановлении Правительства РФ «Об утверждении Правил установления требований энергетической эффективности для зданий, строений, сооружений и требований к правилам определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов» (№ 18 от 25.01.2011 г.) [10] и приказе Министерства регионального развития РФ № 224 «Об утверждении требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений» (от 17.05.2011 г.) [11].
Наличие класса энергетической эффективности отражает степень комфортности в момент его эксплуатации, а также является инструментом для оценки и сравнения энергопотребления различных зданий. Возможность существенно снизить эксплуатационные расходы стимулирует потребителей к выбору зданий с более высоким классом энергетической эффективности, что, в свою очередь, мотивирует проектирование и строительство новых зданий с высоким классом энергетической эффективности или модернизацию находящихся в эксплуатации зданий с целью повышения их энергоэффективности.
21 апреля 2018 г. вышло Постановление Правительства РФ «О внесении изменений в постановление правительства российской федерации от 31 декабря 2009 г. N 1221». Согласно Постановлению подготовка проектной документации для строительства и реконструкции многоквартирных домов, общественных и административных зданий, а так же их строительство и реконструкция должны обеспечивать класс энергетической эффективности зданий не ниже класса С. Всего в Российской Федерации на конец 2018 г. насчитывалось 1 110 977 многоквартирных домов. Среди них 598 730 МКД (54 %) с пониженным классом энергетической эффективности (D, E), а также с неопределенным классом энергетической эффективности [13]. Далее вышла редакция Федерального закона от 26 июля 2019 г. N 261-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности
и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» и Градостроительный кодекс Российской Федерации в части установления класса энергетической эффективности общественных зданий, строений, сооружений» [12], которая предписывает проводить обязательное определение класса энергетической эффективности для многоквартирных домов, общественных зданий, строений, сооружений, построенных, реконструированных или прошедших капитальный ремонт и вводимых в эксплуатацию, а также подлежащих государственному строительному надзору. Класс энергетической эффективности для таких объектов капитального строительства предлагается указывать в соответствующем разделе проектной документации, а также отражать в заключении экспертизы. Предлагаемые в законопроекте нормативные предписания должны способствовать созданию условий для определения класса энергоэффективности общественных зданий, что позволяет установить единые подходы к определению эффективности использования ресурсов во всех типах зданий, для которых устанавливаются требования энергетической эффективности. Следует отметить, что введение классов энергоэффективности зданий является важным инструментом поддержки и стимулирования энергоэффективного строительства.
В России с введением СП 50.13330.2012 [3] по тепловой защите зданий и одновременной актуализацией СП 131.13330.2012 [4] по строительной климатологии требования к уровню тепловой защиты зданий для большого количества населенных пунктов, оказались ниже, чем в предыдущей версии нормативного документа по тепловой защите (СНиП 23–02–2003, [5]).
В дальнейшем предусмотрено поэтапное снижение нормативных значений удельного расхода тепловой энергии. А именно — с 1 января 2016 г. на 15 % по отношению к базовому уровню 2011 г., с 1 января 2020 г. — еще на 10 % по отношению к уровню 2016 г.
Результаты иих обсуждение
Выполнен анализ изменений показателей тепловой защиты зданий на основе нормативных документов разных лет. Результаты анализа приведены в таблице 1.
Таблица 1
|
Нормативный документ, период |
Основные нововведения |
Основная нормируемая характеристика |
Расчет сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций |
|
СНиП II-А.7–71 1971–1979 гг. |
– При расчете учитывается экономическая целесообразность тепловой защиты здания — Впервые были введены нормативные требования для заполнений световых проемов |
Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций |
|
|
СНиП II-3–79 1 979–2003 гг. |
– При расчете вместо экономической целесообразности учитываются условия энергосбережения, основанные на ГСОП —Размерность сопротивлений теплопередаче и термического сопротивления перестала быть внесистемной, —м2·ºС/Вт
— увеличивается требуемое значение сопротивления теплопередаче |
Приведенное сопротивление теплопередаче фрагментов оболочки здания |
|
|
СНиП 23–02–2003 2003–2012 гг. |
– В расчетах учитывается 3 показателя тепловой защиты здания: приведенное сопротивление теплопередаче; температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и на поверхности ограждающих конструкций; удельный расход тепловой энергии на отопление здания — вводится понятие энергетический паспорт — приводится методика расчета расхода тепловой энергии на отопление, на основании уравнении баланса тепловой энергии — вводится понятие класса энергетической эффективности |
Удельная теплозащитная характеристика здания |
|
|
СП 50.13330.2012 2012 г. — настоящее время |
– В расчетах учитывается 3 показателя тепловой защиты здания: приведенное сопротивление теплопередаче; удельная теплозащитная характеристика здания; температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций (в зоне теплопроводных включений; в углах и оконных откосах) — уточняются требования к классам энергоэффективности — учитываются климатические особенности региона |
Удельная энергоемкость возведения и эксплуатации здания |
|
учитывает кап.вложения, эксплуатационные затраты, срок окупаемости, стоимость конструкции и коэффициент теплопроводности материалов.
– учитывает температуру внутреннего и наружного воздуха, разницу температур, положение конструкции и теплопередачу внутренней поверхности.
— учитывает температуру внутреннего и наружного воздуха, разницу температур внутреннего воздуха и внутр. поверхнстью конструкции, положение конструкции и теплопередачу внутренней поверхности.
– зависит от ГСОП, учитывая среднюю температуру воздуха и продолжительность периода со средней суточной температурой.
– учитывает температуру внутреннего и наружного воздуха, разницу температур внутреннего воздуха и внутренней поверхностью конструкции, положение конструкции и теплопередачу внутренней поверхности.
— учитывает особенности региона строительства и базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче конструкции, зависящее от ГСОП
С течением времени наблюдается ужесточение нормативов по тепловой защите. С 1971 года сопротивление теплопередаче определяется исходя из санитарно-гигиенических и экономических условий. С 1979 года сопротивление теплопередаче определяется исходя из санитарно-гигиенических условий и условий энергосбережения. С 2003 года сопротивление теплопередаче определяется исходя из нормативного значения в зависимости от ГСОП. С 2012 года сопротивление теплопередаче определяется исходя из нормативного значения в зависимости от ГСОП и особенностей региона.
Выводы
В рамках анализа показателей тепловой защиты зданий было выявлено усиление нормативных требований по тепловой защите. Анализ показал, что существенно изменились теплотехнические требования, изменились размерности физических величин, появились новые термины.
Наиболее существенные изменения нормативных требований были отражены в изменениях к СНиП II-3–79, где впервые было введено требуемое сопротивление теплопередаче, которое определялось исходя из условий энергосбережения.
Литература:
1. СНиП II-А.7–71 «Строительная теплотехника. Нормы проектирования».
2. СНиП 11–3–79 «Строительная теплотехника»
3. СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий». Актуализированная редакция СНиП 23–02–2003.
4. СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». Актуализированная редакция СНиП 23–01–99*.
5. СНиП 23–02–2003 «Тепловая защита зданий».
6. З. А. Гаевская, Ю. С. Лазарева, А. Н. Лазарев. Хронология изменений требований к энергоэффективности зданий // Молодой ученый. — 2016. — № 18 (122). — С. 68–72.
7. Постановление Правительства РФ «О неотложных мерах по энергосбережению в области добычи, производства, транспортировки и использования нефти, газа и нефтепродуктов» (№ 371 от 01.06.92 г.)
8. Письмо «Основные направления и механизм энерго-ресурсосбережения в жилищно- коммунальном хозяйстве РФ» (от 20 апреля 1998 года N БЕ-19–13/28)
9. Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» (№ 261 от 23.11.2009г.)
10. Постановление Правительства РФ «Об утверждении Правил установления требований энергетической эффективности для зданий, строений, сооружений и требований к правилам определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов» (№ 18 от 25.01.2011 г.)
11. Приказ Министерства регионального развития РФ «Об утверждении требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений» (№ 224 от 17.05.2011 г.).
12. Редакция Федерального закона от 26 июля 2019 г. N 261-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» и Градостроительный кодекс Российской Федерации в части установления класса энергетической эффективности общественных зданий, строений, сооружений»
13. Государственный доклад о состоянии энергосбережения и повышении энергетической эффективности в Российской Федерации– М.: Министерство экономического развития РФ — 85 с.
