ОСНОВЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ И ЭНЕРГОАУДИТА

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЮ В ЗДАНИЯХ И СООРУЖЕНИЯХ

При разработке мероприятий по энергосбережению или проведению энергоаудита из проекта здания определяют параметры всех элементов систем отопления, вентиляции и кондиционирования и их расчетные ха­рактеристики. Необходимо также уточнение годового режима работы сис­тем управления и измерения параметров воздуха.

Расчетную нагрузку установок вентиляции и кондиционирования оп­ределяют из проекта предприятия или организации. При отсутствии таких данных ее можно определить аналитическими методами, с учетом требова­ний [29, 32, 41], наружного и внутреннего объема зданий, удельной венти­ляционной характеристики и температуры воздуха внутри и вне здания по методике [32, 41]. Основными характеристиками, которые должны опреде­ляться при обследовании систем вентиляции, являются: фактические коэф­фициенты загрузки, время работы установок в течение суток, температура воздуха внутри помещения и средняя температура наружного воздуха, кратность воздухообмена.

Мероприятия по энергосбережению в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха сводятся к следующему.

1. Применение экономически целесообразного сопротивления тепло­передачи наружных ограждений при строительстве и дополнительного утепления наружных стен при реконструкции зданий.

Мероприятие предназначено для увеличения сопротивления теплопе­редачи наружных стен и снижения тепловых потерь здания за счет улуч­шения его теплозащитных свойств и применения эффективных теплоизо­ляционных материалов.

Наиболее эффективна теплозащита стен с наружной стороны. Приме­няют, как правило, напыление какого-либо утеплителя (раствора пенопла­ста, пенополиуретана), либо наклейку плиточного утеплителя (пенополи - стирола), либо обивка теплоизоляционным материалом. Работа должна вы­полняться без нарушения функционирования здания.

Перед нанесением утепляющих растворов или наклейкой наружные поверхности стен очищают от пыли и грязи с последующей промывкой. Напыление выполняется слоями 1.2 см. Последующий слой наносят по­сле затвердения предыдущего. Наклейку плит к стенам производят клеем ПВА или бустилатом. Затем крепят к дюбелям сетку с ячейками от 2 до 4 см с антикоррозийным покрытием и наносят слой цементно-известковой штукатурки. Через два дня поверхность покрывают кремнеорганическим составом или окрашивают гидрофобной краской.

2. Устройство вентилируемых наружных стен.

Мероприятие предназначено для повышения уровня тепловой защиты наружных стен. В стенах вблизи наружной поверхности устраивают верти­кальные щелевые каналы шириной 2.3 см, через которые под воздействи­ем естественной тяги проходит наружный воздух. В холодный период воз­дух нагревается от внутренней стены и подается в помещение. В теплый период каналы перекрываются заслонками и превращаются в замкнутые воздушные прослойки, которые увеличивают термическое сопротивление стены и препятствуют нагреву ограждения. Высоту каналов обычно при­нимают в один этаж.

Энергосбережение достигается за счет возврата в помещение части теряемой теплоты от наружных ограждений в зимнее время и за счет уве­личения сопротивления теплопередачи наружного ограждения при устрой­стве замкнутых воздушных прослоек летом.

3. Тепловая защита наружной стены в месте установки отопитель­ного прибора.

Мероприятие предназначено для снижения тепловых потерь от на­ружных ограждений (стены), к которым прилегают отопительные приборы. Отопительные приборы обычно устанавливаются у наружных ограждаю­щих стен. При этом температура внутренней поверхности стены за прибо­ром выше, чем в остальной части, что приводит к увеличению теплового потока и является причиной повышенных тепловых потерь через огражде­ния. При установке отопительных приборов в нише стенка за прибором тоньше, а ее сопротивление теплопередачи меньше, чем у стены без ниш, что еще больше увеличивает потери теплоты через ограждающие конст­рукции.

Для снижения тепловых потерь за счет лучистого теплообмена необ­ходимо установить защиту в виде экрана с низкой степенью черноты. Для снижения тепловых потерь за счет теплопроводности необходимо устано­вить теплоизоляционный слой с низким коэффициентом теплопроводности на участке всей ниши наружной стены. Теплоизоляцию желательно распо­лагать ближе к поверхности стены.

4. Устройство вентилируемых окон.

Мероприятие предназначено для сокращения воздухопроницаемости и увеличения сопротивления теплопередачи оконных блоков. Снижение по­терь теплоты осуществляется при использовании тройных вентилируемых окон. Возможно два варианта таких окон: принудительное удаление возду­ха, прошедшего через окна, в воздуховоды вытяжной естественной венти­ляции и удаление нагретого воздуха в атмосферу. Между стеклами могут располагаться солнцезащитные жалюзи. Воздухопроницаемость окна так же сокращается.

В теплый период движущийся воздух охлаждает нагретые стекла и переплеты, уменьшая теплопоступления снаружи внутрь помещения. В холодный период года через вентилируемое окно проходит удаляемый воз­дух из помещения, а окно служит теплоизолятором от холодного наружно­го воздуха. Температура стекла, обращенного в помещение, повышается, а тепловые потери через остекление снижаются. В холодный период года возможно образование конденсата на наружном стекле за счет эффекта точки росы воздуха, а для удаления конденсата предусматривают специ­альные устройства - конденсатоотводчики.

Энергосбережение достигается за счет увеличения сопротивления те­плопередачи, которое прямо пропорционально зависит от удельного расхо­да воздуха, проходящего через вентилируемое окно.

5. Установка дополнительного (тройного) остекления.

Мероприятие предназначено для сокращения воздухопроницаемости и

Увеличения сопротивления теплопередачи оконных блоков. Между стекла­ми возможно расположение солнцезащитных жалюзи, а на стеклах тепло - поглощающих и теплоотражающих пленок.

Двойные окна в спаренных и раздельных переплетах, которые уста­навливают до сих пор в массовом строительстве, имеют малое сопротивле­ние теплопередачи, что приводит к дискомфорту в помещении и большим тепловым потерям. При реконструкции здания такие окна могут быть заме­нены на трехслойные, а при отсутствии необходимости в замене перепле­тов может быть установлен дополнительно третий съемный переплет, за­крепляющийся с помощью фиксаторов. При спаренных переплетах третий устанавливается со стороны помещения, а при раздельных - между рамами на внутреннем переплете.

6. Применение теплопоглощающего и теплоотражающего остекле­ния.

Мероприятие предназначено для сокращения теплопоступлений в по­мещения от солнечной радиации, что приводит к комфорту в помещениях. Теплопоглощающие стекла в структуре имеют металлическую основу, ко­торая поглощает лучи в инфракрасном диапазоне излучения (тепловые лу­чи). Коэффициент пропуска оконным стеклом тепловых лучей 0,3.0,75. При поглощении солнечных и инфракрасных лучей стекло нагревается, его температура повышается до 50.60 °С, что приводит к образованию есте­ственных восходящих конвективных потоков от нагретых поверхностей стекла и между стеклами. Тепловая активность остекления во многом зави­сит от угла падения солнечных лучей и толщины стекла. Для отвода тепло­ты в летнее время целесообразно обдувать остекленные поверхности воз­духом. Теплопоглощающее стекло следует устанавливать снаружи оконно­го блока.

Теплоотражающие стекла покрывают селективными или полимерны­ми пленками на металлической основе, которые отражают лучи в инфра­красном диапазоне излучения (тепловые лучи). Коэффициент пропуска тепловых лучей у таких стекол составляет 0,2.0,6. Стекло монтируют в одном пакете с простым стеклом так, чтобы отражающая пленка находи­лась внутри пакета. Теплоотражающее стекло следует устанавливать всегда снаружи, при этом внутреннее простое стекло (без пленки) нагревается меньше.

Наибольшую эффективность имеют двойные или тройные стекла с толщиной воздушной прослойки между ними 10.15 мм. В этом случае естественная конвекция между стеклами дестабилизирована, а воздушная прослойка служит теплоизолятором, так как передача теплоты через окон­ный блок осуществляется только за счет кондуктивной теплопроводности воздуха. Применяют и многослойные теплоотражающие пленки, приклеи­ваемые к стеклам после окончания работ по остеклению, и тогда удается снизить пропуск тепловых лучей до 0,2.

В вечернее время пленка отражает в помещение искусственный свет. В холодный период года отражающее стекло уменьшает тепловые потери через окна. Применение теплоотражающих стекол позволяет снизить теп - лопоступления и затраты энергии на системы кондиционирования на 15.20 %.

Наилучшие результаты получаются при покрытии стекла золотом, на­носимым распылением при глубоком вакууме. Толщина слоя золота 0,1.0,2 мкм. Такое остекление дорого, но только золоту свойственно се­лективное отражение инфракрасных лучей и хорошая проводимость види­мых световых лучей.

7. Устройство застекленных лоджий.

Мероприятие предназначено для сокращения расхода проникающего в помещение наружного холодного воздуха в зимний период и повышения температуры в лоджии (за наружной стеной помещения).

Лоджии выполняют с однослойным остеклением и реже двухслойным в спаренных переплетах. В лоджии формируется собственный тепловой микроклимат, снижающий тепловые потери от наружных ограждений и через остекление. Нижнюю часть лоджии следует утеплить слоем досок или утеплителем из плит. Для уменьшения естественной освещенности в помещении за лоджией необходимо, чтобы рамы и крепления остекления занимали возможно меньшую площадь, не имели выступов, чтобы не соз­давать тени при боковом солнечном освещении. Кроме того, должна быть обеспечена возможность периодической очистки остекления.

Энергосбережение достигается за счет сокращения воздухопроницае­мости окон, уменьшения потребности в теплоте на нагревание воздуха за счет инфильтрации (притока), а также за счет увеличения температуры за наружной стеной и окном помещения, что приводит к снижению тепловых потерь от наружных ограждений зданий.