Анализ развития нормативных требований по тепловой защите зданий в России
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.
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 R 0тр(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.
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 м
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 | учитывает кап. – учитывает температуру внутреннего и наружного воздуха, разницу температур, положение конструкции и теплопередачу внутренней поверхности. |
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 , то есть повышаются требования к теплозащитным характеристикам конструкций | Приведенное сопротивление теплопередаче фрагментов оболочки здания | — учитывает температуру внутреннего и наружного воздуха, разницу температур внутреннего воздуха и внутр. – зависит от ГСОП, учитывая среднюю температуру воздуха и продолжительность периода со средней суточной температурой. |
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 | – учитывает температуру внутреннего и наружного воздуха, разницу температур внутреннего воздуха и внутренней поверхностью конструкции, положение конструкции и теплопередачу внутренней поверхности. |
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 особенности региона строительства и базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче конструкции, зависящее от ГСОП |
вложения, эксплуатационные затраты, срок окупаемости, стоимость конструкции и коэффициент теплопроводности материалов.
поверхнстью конструкции, положение конструкции и теплопередачу внутренней поверхности.
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.
Основные термины (генерируются автоматически): энергетическая эффективность, теплопередача, тепловая энергия, Российская Федерация, тепловая защита зданий, требование, конструкция, наружный воздух, приведенное сопротивление, отопительный период.
Проектирование тепловой защиты зданий – презентация онлайн
Похожие презентации:
Тепловой режим здания. Микроклимат помещения
Лекция 3. Тепловая защита зданий
Проектирование тепловой защиты зданий. Лекция № 2.3-
Строительная теплотехника. Процессы переноса тепла и вещества. Стационарные условия. Влажность воздуха
Строительная теплофизика
Тепловлажностный и воздушный режимы зданий, методы и средства их обеспечения. (Тема 2)
Климатические факторы, влияющие на проектирование зданий и сооружений
Гигиена жилых и общественных зданий. Лекция 10
Отопление зданий и сооружений
Основные пути повышения энергоэффективности зданий. Использование ВИЭ в проектировании зданий
• СНиП 23-02-2003
«Тепловая защита зданий»
• СНиП II-3-79*
«Строительная теплотехника»
• СП 23-101-2000
«Проектирование тепловой защиты
зданий»
3. Региональные нормы
• ТСН 23-340-2003 Санкт-Петербург«Энергетическая эффективность жилых и
общественных зданий»
• ТСН 23-356-2004 Ленинградская область
«Энергетическая эффективность жилых и
общественных зданий»
• РМД 23-16-2012
(Региональные методические документы)
«Рекомендации по обеспечению энергетической
эффективности жилых и общественных зданий»
Фокин К.
Ф.«Строительная теплотехника
ограждающих частей зданий»
Москва 1973
5. Строительная теплотехника
изучаеттеплопередачу
и воздухопроницание через ОК зданий,
влажностный режим ОК,
связанный с процессом теплопередачи,
что необходимо
для рационального проектирования
наружных ОК
6. Процессы переноса тепла и вещества, происходящие в конструкциях и помещениях зданий
• Процесс переноса тепла• Процесс переноса влаги
• Процесс переноса воздуха
7. Потенциалы переноса
– термодинамические параметры,вызывающие перенос,
т.е. определяющие
направление и интенсивность
процессов
теплообмена и массообмена
Система, в которой устанавливается
постоянное распределение
значений температур или давлений,
приходит в состояние
постоянного равновесного обмена
теплом или веществом
с окружающей средой.
Установившийся процесс
такого постоянного обмена
называется стационарным.
9. Исходными данными для теплотехнического проектирования ОК являются
• Климатические особенностиместности (наружный климат)
• Назначение здания (микроклимат
здания)
10. Тепловой режим здания
– совокупностьвсех факторов и процессов,
определяющих
тепловую обстановку
в его помещениях
Тепловой режим определяет
ощущение теплового комфорта людей
11. Общий тепловой (энергетический) баланс человека
Q QК QЛ – QИ – QР – QФ Q = 0Q – количество энергии вырабатываемое организмом
QК, QЛ, QИ – составляющие теплообмена
конвекцией, излучением и за счет испарения влаги
QР – расход тепла (энергии) на механическую работу
QФ – расход тепла на физиологические процессы
Q – избыток или недостаток тепла в организме
14. Микроклимат помещений
создаетсявоздушным
и радиационным режимами
15. Воздушный режим
– взаимодействиетемпературы,
влажности
и подвижности воздуха
16.
Радиационный режим– теплообменизлучением
между человеком
и окружающими его ОК
и между человеком
и наружным пространством
через открытые проемы.
17. Радиационная температура
– усредненная температуравнутренних поверхностей помещения
tR
tS
S
i
i
i
Температура внутреннего воздуха
Пониженная – 8-12о – слабо отапливаемые
помещения
Нормальная – 12-15о – помещения, где люди
заняты физической работой
– 18-20о – помещения, где люди
находятся в малоподвижном
состоянии, не требующем
физического напряжения
Повышенная – 21-23о – помещения для точной
работы, не связанной
с физическими усилиями
25. Влажность воздуха
26. Влагосодержание
– масса водяного пара, приходящаясяна единицу массы сухого воздуха
d
mв од.пара
mсух .в оздуха
г
кг
27. Абсолютная влажность
– масса влаги (водяного пара), содержащаясяв единице объема воздуха
a
mвод.
параV
г
м 3
28. Упругость водяного пара
– парциальное давление водяного параe
Па
29. Упругость насыщенного водяного пара (максимальная упругость)
– парциальное давлениенасыщенного водяного пара
E
Па
СП 23-101-2000
СП 50.13330.2012
В соответствии с п. 8.6 1 парциальное давление (упругость)
насыщенного водяного пара, содержащегося в воздухе,
определяется по формуле
5330
E 1,84 10 exp(
), Па
273 t
11
где t – температура воздуха.
34. Относительная влажность
выражает степень насыщения воздухаводяным паром
a
e
100% 100%
A
E
Относительная влажность
внутреннего воздуха
• Менее 50% – сухие помещения
• 50-60% – помещения с нормальной
влажностью
• 61-75% – влажные помещения
• Более 75% – помещения с мокрым
режимом
39. Точка росы
– температура,при которой водяной пар,
содержащийся в воздухе данной влажности
становится насыщенным
41.
Влажностный режим помещенияВлажность воздуха в % при температуреДо 12о
Сухой
Нормальный
Влажный
Мокрый
До 60
Св.60 до 75
Св.75
–
Св.12о до 24о
До 50
Св.50 до 60
Св.60 до 75
Св.75
Св. 24о
До 40
Св.40 до 50
Св.50 до 60
Св.60
44. Важными факторами, влияющими на микроклимат, являются
• Естественный воздухообмен• Воздействие солнечной радиации
(через окна, покрытия)
• В производственных помещениях
тепловыделения могут превышать
потери тепла через ОК в несколько раз
45. Свод правил СП 60.13330.2012 “СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха” МИНИМАЛЬНЫЙ РАСХОД, м3/ч,
Свод правил СП 60.13330.2012“СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование
воздуха”
МИНИМАЛЬНЫЙ РАСХОД, м3/ч, НАРУЖНОГО ВОЗДУХА
НА 1 человека
46. Климат
– многолетнийрежим погоды,
характеризующийся
однотипными показателями
метеорологических элементов
над обширными территориями
47.
Элементы климатаТемпература воздуха
Влажность воздуха
Ветер
Солнечная радиация
Осадки, снежный покров
• Климатология – наука о климате
• Архитектурная климатология –
изучает взаимодействие климата,
архитектурно-планировочной
структуры городов и архитектуры
зданий
• CП 131.13330.2012 «Строительная
климатология»
Актуализированная редакция СНиП 23-01-99
49. Обработка метеорологических данных сводится к
• Определению годового ходасреднемесячных температур и амплитуды
температуры в характерные периоды
• Определению годового хода
относительной влажности воздуха и
скорости ветра
• Классификации метеоусловий
(определению типов погоды с поправками
на ветер и солнечную радиацию
Характерные виды погоды
Ниже –12о– очень холодная
Ниже 8о – холодная, требующая отопления
8-15о
– прохладная
16-28о
– теплая
Выше 28о – жаркая
Выше 32о – очень жаркая
– перемещение воздуха, вызванное
неравномерным распределением
атмосферного давления
на земной поверхности
вследствие неодинакового нагрева
подстилающей поверхности
59.
Глава 1Теплопередача60. Температурное поле
– одновременноераспределение температур
в рассматриваемой среде
t f ( x, y, z )
t f ( x, y, z, )
уравнение Лапласа
уравнение Фурье
62. Градиент температуры
• Тепловой поток – количество теплоты,переносимое за единицу времени
Q, Вт
• Плотность теплового потока –
количество теплоты, переносимое за
единицу времени через единицу
площади
q, Вт/м
2
70. Виды теплопередачи
• Теплопроводность• Конвекция
• Излучение
English Русский Правила
Определение возможного увеличения R-значения ограждающих конструкций на основе условий окупаемости
%PDF-1.7 % 1 0 объект > >> эндообъект 6 0 объект > эндообъект 2 0 объект > транслировать application/pdf10.1016/j.proeng.2016.06.358
Неклюдов
org/licenses/by-nc-nd/4.0/