Эффективный способ тепловой защиты сельских жилых зданий в Узбекистане

Захидов М.М. кандидат архитектуры, доцент. ТАСИ, научный руководитель проекта ГКНТ КА4-003

Мелиева Л.К. начальник отдела ООО «Кишлоккурилишлойиха»

ТАСИ совместно с ООО «Кишлоккурилишлойиха» выполняет проект ГКНТ КА4-003 «Основы разработки и внедрение проектных решений образцовых энергоэкономичных сельских жилых зданий по результатам экспериментальных исследований первого солнечного дома построенного в Ташкентской области». Основная идея проекта заключается в поиске и определении перспективных направлений энергосбережения в зданиях с применением пассивной технологии солнечного отопления.

В проекте одним из главных направлений исследований направлено на повышение энергетической эффективности широко внедряемых в сельском строительстве 3, 4 и 5 комнатных жилых домов повышенного класса комфортности с учетом требований новых нормативных документов по проектированию энергоэффективных зданий /1,2/.

Согласно табл.1* КМК 2.01.18-2000* одноэтажным сельским домам для условий Ташкентской области (2000-3000 градусо-сутки) установлена норма 136 Вт/м2 при расчетной температуре наружного воздуха -14оС. В проектных документациях значения теплопотребления составляют 15000, 17200 и 19605 Вт соответственно для 3, 4 и 5 комнатным домам. Разделив их на соответствующие отапливаемые площади зданий получим удельные значения потребления энергии на отопление 123,9 130,6 и 117,4 Вт/м2 соответственно для 3, 4 и 5 комнатным домам. Они ниже 136 Вт/м2 нормируемый КМК 2.01.18-2000*, то есть разработанные без применения каких либо энергосберегающих мероприятий «обычные» 3, 4 и 5 комнатные сельские жилые дома удовлетворяют новым энергосберегающим нормативам расхода энергии на отопление и вентиляцию (таб. 1).

Таблица 1. Проектные значения расходы тепловой энергии на отопление 3, 4 и 5 комнатных сельских жилых домов и их сравнение с новыми энергосберегающими нормативами

 1.jpg

1.JPG

Рис.1. Одноэтажный 4-комнатный жилой дом 184 серии (базовый вариант)

Потери тепловой энергии для базового варианта 4 комнатного сельского жилого дома (рис.1) с предусмотренными в проекте типовыми конструктивными решениями показано на рис.2.

 2_0.jpg
Рис.2. Структура теплопотерь базового варианта 4 комнатного сельского дома

Как видно из диаграммы, большая часть потери тепловой энергии происходят через стены дома -31%, потолка -26% и на естественную вентиляцию -23%.

Необходимо отметить что, в новых нормативах вентилируемый объем воздуха принято практически в два раза больше чем аналогичных нормативах ведущих стран в области энергосбережения в строительстве (Германия, Франция и др. страны). Здесь в урегулировании естественного воздухообмена кроятся существенные резервы экономии энергии. Следовательно, в дальнейших расчетных исследованиях потери тепла на вентиляцию рассчитывается для двух случаев 1,0 кратный воздухообмен, принятый у нас и 0,5 кратный воздухообмен характеризующий норму ведущих стран, принявших его, проведя необходимые санитарно-гигиенические исследования.

На таблице 2 приведены результаты расчетных исследований предельного уменьшения теплопотерь при 2-ом и 3-ем уровнях тепловой защиты ограждающих конструкций в соответствии КМК 2.01.04-97*, который основан на пропорциональном увеличении приведенных сопротивлений теплопередачи ограждающих конструкций сохранив повышенную норму на естественную вентиляцию. Не учитывается главный фактор- разность затрат на выполнение теплоизоляционных работ. Естественно теплоизоляция стены намного дороже, чем изоляция чердачных перекрытий и пола первого этажа. Например, в Германии теплоизоляция чердачного перекрытия, и пола первого этажа в три раза дешевле, чем теплоизоляция стен. По нашим расчетам в сельских домах, если использовать местные материалы затраты на теплоизоляцию чердачного перекрытия пять и больше раз дешевле чем для проведения аналогичной изоляции стены.

В связи, с этим мы предлагаем, как рациональный вариант решения энергосбережения сельских домов применить только повышенную теплоизоляцию чердачных перекрытий как самый дешевый простой и доступный способ теплоизоляции сельских жилых здания. Конструкции наружных стен при этом остаются без изменения.

Таблица 2. Сравнительные результаты сокращения потребления тепловой энергии 4 комнатным сельским домом

 2.jpg

2.JPG
Рис.3. Предельные значения сокращения теплопотерь по КМК 2.01.04-97*

Результаты расчетных исследований следующие. Предельное значение уменьшения теплопотерь по КМК составляют 66% для 2-го уровня теплозащиты и 58% для 3-го уровня теплозащиты (рис.3). Аналогичные результаты по энергосбережению можно достичь и по предлагаемому нами рациональному варианту применив повышенную теплоизоляцию только чердачного перекрытия Rо=5,0 (м2 оС)/Вт и заложив в проект естественную вентиляцию с 0,5 кратный воздухообменом, как это принято в ведущих странах по тепловой защите зданий. Существенную экономию энергии можно достичь и архитектурно-планировочными способами –блокированные дома при рациональном варианте теплоизоляции позволяют уменьшить теплопотери здания до 57%. Это предельное значение при 3-ем уровне тепловой защиты предусмотренной КМК.

Как видно из расчетно-теоретических исследований необходимо пересмотреть КМК 2.01.18-2000* так как принятые нормативы расхода энергии на отопление и вентиляцию явно завышенные и фактически не позволяют проектировать энергосберегающие здания. Применение КМК 2.01.04-97* для разработки энергоэкономичных типов сельских домов приводят к не рациональным решениям и чрезмерному расходу средств. Предлагаемый нами рациональный вариант проектирования энергоэффективного сельского дома позволяет получить аналогичные результаты по экономии энергии на отопление предусмотренные КМК при существенно меньших затратах средств без дорогостоящей теплоизоляции наружных стен.

ЛИТЕРАТУРА

1. КМК 2.01.18-2000* «Нормативы расхода энергии на отопление, вентиляцию и кондиционирование зданий» Ташкент 2011.
2. КМК 2.01.04-97* «Строительная теплотехника» Ташкент 2011.

Аннотация

Расчетно-теоретическими исследованиями установлено необходимость пересмотра КМК 2.01.18-2000* так как принятые нормативы расхода энергии на отопление и вентиляцию не обоснованные и явно завышенные и в реальности они не позволяют разработать энергосберегающие здания. Разработка проектов энергосберегающих сельских жилых домов, применив, КМК 2.01.04-97* приводит к не рациональным проектным решениям, и чрезмерному расходу средств. Предлагаемый нами рациональный вариант энергосбережения сельских домов позволяет получить аналогичные результаты по экономии энергии, на отопление предусмотренные КМК 2.01.04-97* при существенно меньших затратах средств.