Генеральный директор
ППК "Азов-Интерм"
Тупицын Сергей Анатольевич

Энергоемкость дома.

Как известно больше всего энергии необходимо для отопления дома, поэтому и возникает необходимость в оценке качества и определений тепловых потребностей дома, тем более что стоимость топлива, энергоносителей, оплата за энергию сильно возросла за последнее время и скорее всего вырастет в ближайшее время еще, особенно исходя из оценки повышение экологических требований в нашей жизни (так в нашем регионе 70-80% загрязнение атмосферы происходит именно из-за выработки энергии: электричества, угольной промышленности и другой производственной сфер).
Поняв ограниченность природных ресурсов и опасность истощения ископаемых источников энергии, люди начали задумываться над возможностью их рационального использования. Тем более, что эта проблема связана не только с мировыми запасами топлива, а и с гемографической и политической ситуацией, соответственно с уровнем потребности и объемами использования энергии. Аналитики всего мира утверждают, что уже за несколько десятилетий люди будут вынуждены использовать новые (альтернативные) способы производства энергии.

Энергетическая потребность - энергоемкость дома.

Окружающая температура, давление, влажность существенно влияет на самочувствие человека. Оптимальное соотношение всех этих параметров в помещении гарантирует нам тепловой комфорт. В наше время объем энергии, которая используется людьми в быту, достигает 40-50% от общего объема выработанной энергии. Поэтому проблема энергосбережения сейчас волнует всех, потому что большую часть своей жизни современный человек проводит в помещении.
Показатели энергоемкости многих домов часто в несколько раз превышают требование европейских стандартов (по западноевропейским нормам необходимо строить дома с коэффициентом энергоемкости меньше 70 кВт-час/м2 энергоемкость наших домов составляет порядка 200-400 кВт-час/м2 ).

Энергетический баланс дома.

     Энергетический баланс любого строения состоит из объемов поступающей энергии в помещении и потерей энергии из него.
          Поступающая энергия это:
               - энергия получаемая от нагревательных приборов;
               - солнечная энергия, попадающая в дом;
               - энергия излучаемая людьми, находящимися в помещении;
               - неиспользованная энергия от расположенного в помещении бытового оборудования;
               - энергия, которая выделяется в момент приготовления пищи.
          Потери тепла (энергии):
               - через наружные стены;
               - через окна и двери;
               - через пол (фундамент);
               - через крышу;
               - через вентиляцию;
               - потери тепла при работе несовершенной системы отопления, обусловленные малым коэффициентом                  полезного действия;
               - потери тепла сточными водами;
               - потери энергии в момент ее транспортировки и сохранения.
     В традиционно жилом доме больше всего энергии используется для отопления (кондиционирования), приготовления горячей воды и горячей пищи – приблизительно порядка 90%. В современных энергосберегающих домах эти затраты намного меньше.

Элементы строительной физики.

     Жилой дом является сложной системой, для создания которой теплотехнические расчеты считаются самыми главными.
     Строительный объект необходимо проектировать, строить, эксплуатировать и содержать согласно строительно-техническим нормам и правилам. Главными из которых являются:
               - безопасность конструкции дома;
               - элементы противопожарной безопасности;
               - безопасность для потребителя;
               - соответствие санитарно-гигиенических условий и охрана окружающей среды;
               - защита от наружных раздражителей (шум, вибрация и т.д.);
               - экономия энергии и соответствующая теплоизоляция.
     Очень важно чтобы еще на этапе проектирования были комплексно учтены все эти требования.
     В теплотехнических расчетах необходимо уделить максимум внимания теплопотерям здания. Это явление условно можно поделить на три этапа:
               1. передача тепла от внутреннего воздуха к поверхности стены;
               2. передача тепла путем теплопроводности в самой стене;
               3. передача тепла от наружной поверхности стены в окружающее пространство.
     Общий процесс передачи тепла от вещества к веществу называется теплопередачей, которая характеризуется такими понятиями как:
               - теплопроводность – характерна для твердых тел;
               - конвекция – характерна при передачи тепла от твердого вещества воздуху (или наоборот);
               - излучение, которое происходит за счет электромагнитных волн.
     Поэтому при вычислении тепловых затрат здания необходимо брать во внимание: неоднородность стен, наличие порогов, балконов, углов при соединении двух - трех стен – это все источники повышенной теплопередачи в результате чего сформировывается так называемые «мосты холода». Пример неоднородности теплопотерь можно рассмотреть на рисунке № 1

Рис. 1

     Данный рисунок наглядно показывает теплопотери здания на стыке двух стен, что приводит к потере температуры внутри помещения: во внутреннем углу показано существенное снижение температуры на 11,5 градусов относительно комнатной.
     Если произвести теплоизоляцию здания утеплителем толщиной 5 см картина резко меняется и разница температур составит всего 6 градусов.
     Неоднородные структуры перегородок или «термические мостики» всегда являются следствием увеличение теплозатрат, в местах их существования температура поверхности понижается и как результат мы имеем места кондиционирования влаги которая в свою очередь создает опасность разрушения строительной конструкции. При этом нельзя забывать, что пористые структуры, из которых изготавливаются изоляционные материалы, очень чувствительны к влаге. Поэтому при повышении влажности коэффициент теплопроводности материалов быстро растет, это приводит к увеличению теплозатрат и снижению температуры на внутренней стороне стены. В таких случаях стена начинает промерзать из-за большой влажности и при этом активно разрушаться.
     В настоящее время известно немало способов, которые дают возможность избежать образования «термических мостов». Большое значение при этом отводится вентиляции и контролю уровня влажности в помещении.

Модернизация домов.

     Мероприятия по модернизации можно разделить на несколько групп:
          Обновление фасада дома - предполагает увеличение температуры внутренних поверхностей стены путем их утепления.
          Увеличение площади окон и замена их на более качественные – этот метод дает возможность увеличить теплопоступление в помещение за счет инсоляции, уменьшить теплозатраты через неплотность окон, снизить потребности в освещении.
          Замена и переустройство крыши – дает возможность уменьшить теплозатраты через площадь кровли, а также построить дополнительные жилые помещения.
          Замена традиционной системы отопления на современную более эффективную, с использованием низкотемпературного тепла (28-35С) с современными приборами управления и контроля поступления тепла.
          Устройство приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла - дает возможность контроля воздухообмена в помещении, улучшает тепловой комфорт, существенно сокращает теплозатраты и препятствует образованию грибка (из-за повышенной влажности).
          Замена пола – уменьшает теплозатраты помещений первого этажа в грунт, а также дает возможность для выравнивания температурного графика на поверхности стен.
          Техника и оборудование для «поддержки» системы отопления – примером могут служить солнечные коллектора, которые дают возможность сократить затраты дома в отоплении на 30%, а потребности в тепле обеспечить на 80%.

Подведем итоги.

Проблем связанных с желанием усовершенствовать энергетический уровень жилого дома очень много в современных рыночных условиях, при определенном политическом влиянии, выбор надежного энергоносителя для системы отопления имеет далеко не отвлеченное значение, особенно с позиции малого инвестора, т.е. владельца индивидуального дома. Все больший вес набирают альтернативные методы производства энергии, особенно из восстанавливающихся источников (солнце, ветер, земля, вода и т.д.), эксплуатационная стоимость которых минимальна.
Последовательный и трезвый экономический анализ указывает на необходимость активно поддерживать и внедрять мероприятия по сохранению и накоплению энергии, особенно в бытовом секторе. Речь идет не только об использовании менее энергоемных устройств, а в первую очередь про снижение энергоемкости дома в целом. Некоторые проекты и решения дают возможность сократить употребление энергии в несколько раз.