Энергосбережение в строительстве

    В местах массового  жилищного строительства теплоснабжение  зданий по-прежнему осуществляется  через ЦТП, где сосредоточены  устройства регулирования подачи тепла на отопление и горячее водоснабжение. При этом системы отопления каждой секции дома присоединяются к квартальным тепловым сетям от ЦТП через элеватор, основным положительным свойством которого является обеспечение постоянного коэффициента смешения (эжекции) независимо от изменения температур подаваемой или подмешиваемой воды и постоянного расхода воды из тепловой сети при неизменном располагаемом напоре независимо от изменения расхода воды, циркулирующей в системе отопления.

    Однако  в системах отопления с термостатами  это приводит к тому, что в  однотрубных системах при закрытии  термостатов из-за сброса горячей  воды мимо прибора растет температура  обратной воды, вследствие чего  возрастает температура воды  в подающем трубопроводе и, соответственно, возрастает нерегулируемая теплоотдача трубопроводов стояков системы отопления, что снижает эффективность авторегулирования термостатами. В двухтрубных системах закрытие термостатов приводит к сокращению расхода воды, циркулирующей в системе, но расход сетевой воды, проходящей через сопло элеватора, остается неизменным, что также приводит к росту температуры воды в подающем трубопроводе системы отопления, а соответственно, и к нерегулируемой теплоотдаче стояков.

За прошедшие  годы в экспериментальном строительстве такие решения апробированы более чем на 50 зданиях-новостройках, в том числе на Каширском шоссе, в Северном Бутове, Митине, Дегунине и т. д. На этих объектах отрабатывались мероприятия Целевой программы, в том числе многослойные стены и теплозащитные окна по новым нормативам, индивидуальные тепловые пункты и отопительные системы с индивидуальными регуляторами, счетчиками тепла, АСУЭ и т.д.

Переход московского  строительства на II этап энергосбережения был закончен в 1998 году. Конечным результатом энергосберегающей политики в московском строительстве стало сокращение на 20-30 % энергетических затрат на всех вновь вводимых в эксплуатацию жилых и общественных зданиях Москвы.

В целях модернизации существующего жилищного фонда  аналогичная работа ведется не только в новом строительстве, но и при реконструкции 5- и 9-этажной панельной застройки 1 и II периодов индустриального домостроения. Эта не менее важная социальная и экономическая проблема городского строительства сегодня решается преимущественно путем сноса морально и физически устаревших серий (К-7 и др.) "пятиэтажек" и строительства на их месте современных многоэтажных зданий.

Однако существует и альтернатива - реконструкция и  модернизация несносимых пятиэтажных  домов других серий (1 -510, 1-511 и 1-515), физический износ которых позволяет осуществить надстройку одного-двух этажей или устройство мансард с перепланировкой и расширение,1. квартир за счет пристройки дополнительных объемов В этом случае возможно устройство новых или утепление существующих ограждающих конструкций с целью повышения их теплотехнических показателей до требуемого уровня и полная замена инженерного оборудования на энергосберегающие аналоги.

Опыт такой  реконструкции "пятиэтажек" имеется  в Москве, Санкт-Петербурге, Харькове, Казани и других городах. Как показывают расчеты, при надстройке мансард выход общей площади может быть увеличен, а себестоимость квартир при соблюдении равных требований по энергоэффективности может быть на 20-30 % ниже, чем в новом строительстве. После осуществления необходимых реконструктивных мероприятий, перечень которых будет определяться в каждом конкретном случае индивидуально в зависимости от результатов предварительного обследования, такие дома смогут прослужить еще не один десяток лет.

И, наконец, далеки от современных представлений о  комфорте условия проживания в некоторых 9-этажных зданиях, которые, кстати, через 15-20 лет тоже устареют, причем не только "морально", но и "физически". Принимая во внимание социальную значимость перечисленных проблем и необходимость их оперативного решения. Комплекс архитектуры, строительства, реконструкции и развития города в течение последних 5-6 лет активно проводит экспериментальные работы по определению наиболее рациональных направлений реконструкции 5- и 9-этажного жилого фонда.

На головных объектах отрабатываются наиболее прогрессивные  энергосберегающие технологии, исследуются  в экспериментальном порядке  новые строительные системы, а также  системы инженерного обеспечения, разрабатываются типовые схемы капитального ремонта и реконструкции. После подведения итогов эксперимента наиболее эффективные приемы и методы будут рекомендованы для массового внедрения в реконструкционную практику.

Первой экспериментальной  программой энергосбережения при реконструкции стала программа, работа над которой началась четыре года назад, когда вышло соответствующее распоряжение Правительства Москвы (№ 181). Согласно этой программе на девяти экспериментальных объектах (5-, 9-, 1 6-этажные дома различных серий) следовало отработать технологию выполнения капитального ремонта зданий с целью повышения их энергоэффективности.

Одним из первых объектов реконструкции был жилой  дом серии II-49 на Хабаровской улице. Впоследствии строительные работы по этому адресу выполнялись с участием европейских специалистов по программе TACIS. Затем с использованием новых систем утепления фасадов "Синтеко", разработанных НИИ Мосстрой и ГУ "Энлаком", производились работы по реконструкции 1 6-этажного дома на Липецкой улице.

Каждый из показательных объектов предварительно обследовали. В зависимости от состояния наружных стен определили подходящий вариант фасадной системы: резерв несущей способности ограждающих конструкций здания на Хабаровской улице позволил применить систему навесных вентилируемых фасадов "Марморок", а для утепления фасада дома на Липецкой улице была использована теплоизоляционная система "мокрого" типа по технологии "Синтеко". В результате удалось повысить уровень теплозащиты этих зданий почти в два раза по сравнению с тем, что было 30-40 лет назад.

Помимо реконструкции  наружных стен, на упомянутых объектах были установлены экспериментальные  системы механической вентиляции. Дело в том, что во всех существующих панельных домах первого периода индустриального домостроения в силу недостатков конструктивных систем либо из-за неправильной эксплуатации очень плохо работает естественная вентиляция.

Теперь же, при  механической вентиляции, кратность  воздухообмена в зданиях соответствует  современным нормам, а стало быть и условия проживания в них заметно улучшились. Кроме того, была заменена вся сантехника и столярка. Необходимо отметить, что реконструкция осуществлялась без отселения жильцов. На сегодняшний день из девяти намеченных объектов три уже реконструировано, по остальным подготовлена вся необходимая документация. Работы по этой программе планируется продолжить.

Трехлетний  опыт отработки рациональной схемы  капитального ремонта не пропал даром. Первая, по сути экспериментальная, программа  нашла свое логичное продолжение  в так называемой программе санации эксплуатируемого жилья, которая сегодня привлекает особенно большое внимание специалистов, поскольку тема комплексной реконструкции и капитального ремонта актуальна не только для столицы, но и для других российских городов. По программе санации уже опубликовано несколько документов Правительства Москвы. В них названы конкретные адреса. Согласно распоряжению Правительства Москвы № 679 сейчас ведется санация первых трех объектов на Краснохолмской набережной и Калитниковской улице.

Санация включает такие направления, как реконструкция ограждающих конструкций (утепление стен и замена окон); надстройка мансард над реконструируемыми зданиями; реконструкция систем инженерного обеспечения; замена мягких кровель на скатные металлические.

Для надстройки мансард фирмой "Элевит" и Мос-монтажспецстроем предложена новая конструктивная схема: каркас из легких деревометаллических балок и стеновые панели, из которых собираются перекрытия и покрытия. Балки используются как в качестве несущих пролетных конструкций, так и в качестве колонн каркаса здания. Деревометаллические балки и стойки - прямоугольного сечения и имеют внутри двутавровый металлический сварной сердечник. Вся деревянная оболочка пропитана специальными составами на основе бишофита, повышающими огнестойкость каркаса.

Навесные панели, как наружные, так и внутренние, - тоже деревометаллические по типу "каркасных панелей", с эффективным  утеплителем в середине. Подобное конструктивное решение позволило  значительно снизить вес мансард  и соответственно нагрузку на фундамент. Наружная обшивка панелей может быть выполнена в различных вариантах.

Еще одно направление  санации, предусмотренное Постановлением № 679, - это замена мягких плоских  кровель на скатные. Как показывает практика ремонтировать существующие крыши с рубероидным покрытием - бесполезное занятие, поскольку малейший дефект, возникающий в процессе ремонта и эксплуатации, вызывает неизбежные протечки. В качестве эксперимента решено на ряде объектов произвести замену мягких кровель на скатные из оцинкованного профиля.

Такой вариант  конструктивного решения был  предложен Мосмонтажспец-строем совместно  с липецкой фирмой "Эксергия", которая производит весь необходимый  комплект металлоконструкций и имеет  многолетний опыт возведения подобных кровель во многих регионах страны. В рекомендуемой системе используется два типа профиля: в качестве несущих подстропильных конструкций применяются достаточно легкие холодногнутые профили, поверх них укладывается оцинкованный профилированный настил.

Слой цинка, препятствующий коррозии, и защитно-декоративное полимерное покрытие, наносимое в заводских условиях, позволяют продлить срок безремонтной службы кровли до 30 лет (для сравнения - долговечность кровельного покрытия из современных битумно-полимерных материалов имеет срок 15 лет).

По этому  направлению санации уже реализуется  программа расширенного эксперимента, рассчитанная на два года (2002/03). В  соответствии с программой опытным  строительством кровель планируется  охватить практически все известные  серии - независимо от этажности зданий. В настоящее время намечено 18 адресов, по которым будет отрабатываться новое решение, 12 из них сданы в 2002 году.

По итогам выполнения строительно-монтажных работ на экспериментальных объектах будет  подготовлена расширенная программа реконструкции существующего жилищного фонда. В дальнейшем работы по реконструкции продолжатся с учетом использования достижений строительной науки и техники. Так, значительную экономию дефицитного органического топлива может дать использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии.

О перспективности этого направления ресурсосбережения в строительстве свидетельствует небольшой, но весьма успешный опыт использования за рубежом на нужды отопления и горячего водоснабжения на экспериментальных объектах солнечной и ветровой энергии, низкопотенциального тепла грунта, сбросных и геотермальных вод. Ресурсы низкопотенциального тепла, содержащиеся в воздухе, воде и земле, практически неисчерпаемы.

В Европе уже  давно "освоили" эту тему и пошли  по пути создания так называемых "пассивных" домов, которые вообще не зависят от централизованного теплоснабжения - настолько технически совершенными являются ограждающие конструкции и инженерное оборудование этих зданий. Как правило, в системах вентиляции "пассивных" домов для нагревания поступающего воздуха используется тепло вытяжного воздуха, что позволяет сократить теплопотребление до 15 Ватт/м2.

За счет чего достигается подобный эффект? Во-первых, за счет высокой теплоизоляционной  способности ограждающих конструкций, которая практически в 1,5-2 раза выше, чем мы сегодня имеем в результате перехода на новые нормативы по энергосбережению. Кроме того, в "пассивных" домах установлены супергерметичные оконные системы. И, наконец, благодаря эффективному использованию нетрадиционных источников тепла: солнечной энергии, тепла грунта и тепла вентиляционных выбросов.

В качестве примера  из отечественной практики можно  привести экспериментальный 16-этажный  дом, построенный в микрорайоне  Никулино. Система горячего водоснабжения в этом здании не зависит от ЦТП: ее работа основана на использовании низкопотенциального тепла грунта и тепла вытяжного воздуха в системе механической вентиляции. В результате расход тепловой энергии такого дома на 32 % меньше по сравнению с количеством тепла, потребляемого при эксплуатации в домах серии П44-Т.

Будем надеяться, что тема "пассивных" зданий займет достойное место в программе  комплексной реконструкции. Помимо направлений, которые сегодня уже  реализуются в экспериментальном  строительстве, существует программа перспективных научных исследований в области энергосберегающих строительных технологий, которая преследует немного другие цели, основная из них - создание принципиально новых строительных материалов, технологий и оборудования, разработка новых, энергоэффективных строительных систем.

Подобных ноу-хау  на сегодняшний день известно достаточно много, однако в основном это лишь опытные партии. Приступить к внедрению  новинок в массовое производство можно будет только после того, как они пройдут цикл глубоких разносторонних исследований и результаты этих исследований подтвердят соответствие всех физико-механических, теплотехнических, эксплуатационных и эстетических параметров представленных образцов требованиям современных строительных норм и правил. Использование новейших достижений и технологий поможет поднять новое строительство, капитальный ремонт и реконструкцию на принципиально новый уровень, позволит оптимизировать строительный цикл и существенно снизить себестоимость реконструируемого жилья.