АВОК, N 2, 2010

Рубрика: Дискуссионный клуб

В.И.Ливчак, начальник отдела

энергоэффективности строительства Мосгосэкспертизы

О расчете систем отопления, энергосбережении и температуре воздуха в отапливаемых помещениях жилого дома

На страницах предыдущего номера журнала "АВОК" была приведена дискуссия специалистов в области отопления и вентиляции жилых зданий о том, какую температуру внутреннего воздуха следует поддерживать в отапливаемых помещениях жилых домов и на какие пределы должны быть настроены термостатические головки терморегуляторов на отопительных приборах, чтобы ее обеспечивать.

Большинство специалистов, участвовавших в обсуждении, придерживаются мнения, что в домах, где отсутствует поквартирный учет потребления тепловой энергии, температуру воздуха в помещениях следует ограничить на уровне +21...+22 °С, при наличии поквартирного учета допускается возможность ее повышения до +24 °С. Повышение температуры до +26 °С неприемлемо по санитарно-гигиеническим соображениям. Однако высказывались и другие точки зрения.

В настоящей статье изложено обоснование поддержания в отапливаемых помещениях квартир температуры воздуха в пределах +20...+22 °С для обеспечения энергосбережения при соблюдении оптимального теплового комфорта. Этот же уровень температур в ГОСТ 30494-96 "Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях" для холодного периода года назван оптимальным, вызывающим ощущение комфорта не менее чем у 80% людей, находящихся в помещении.

Температура воздуха в отапливаемых помещениях обеспечивается работой систем отопления и вентиляции и напрямую влияет на энергоэффективность. По этой причине при анализе теплового режима в зданиях следует иметь в виду, что если потери тепла через наружные ограждения для конкретных погодных условий однозначно определяются температурой воздуха в помещениях, то расход тепла на вентиляцию в значительной степени определяется субъективными потребностями населения. Температура помещения, воспринимаемая жителями как желательная (комфортная), имеет верхние и нижние пределы, а величина воздухообмена ограничивается только по нижнему пределу, то есть по минимальной величине. Увеличение воздухообмена, если это не влечет нарушений теплового режима (снижения температуры ниже желательной или ухудшения микроклимата из-за большой подвижности воздуха), не приводит к ухудшению самочувствия и не имеет субъективных ограничений. Поэтому при повышении температуры в помещении выше желательной жители в первую очередь стремятся открыть форточку или фрамугу, сбрасывая излишки тепла.

Подтверждением вышесказанного служит выполненное нами сопоставление фактического теплопотребления зданий нового строительства и зданий после комплексного капитального ремонта (с утеплением) с расчетным теплопотреблением из энергетического паспорта проекта [1].

В Москве с 2000 года новое строительство и капитальный ремонт зданий выполняется по проектам, требующим снижения теплопотерь зданий более чем в 2 раза (в соответствии с требованиями, утвержденными правительством Москвы в МГСН 2.01-99 "Энергосбережение в зданиях", а позже и федеральными органами в СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий"). Однако, после того, как оказалась доступной информация о фактическом потреблении тепловой энергии зданиями, было установлено, что снижение теплопотребления на отопление составляет только 1/3 от потенциальной экономии за счет утепления зданий. Остальные 2/3 выбрасываются на улицу в прямом и переносном смысле из-за завышенной теплопроизводительности системы отопления.

Связано это с противоречиями между СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" и СНиП 41-01-2003 "Отопление, вентиляция и кондиционирование". По первому документу проводится расчет теплотехнических показателей наружных ограждений и удельного расхода тепловой энергии на отопление за отопительный период, по данным этого расчета судят о классе энергоэффективности здания. По второму документу рассчитываются теплопотери помещений, подбирается поверхность нагрева отопительных приборов и определяется расчетная нагрузка системы отопления.

Разночтение в первую очередь касается удельной величины бытовых тепловыделений в квартирах. В СНиП "Отопление..." с 1975 по 1997 годы была рекомендована величина бытовых тепловыделений, равная 21 Вт/м площади пола комнат и кухни. Эта величина была получена по результатам тепловых испытаний эксплуатируемых жилых домов разных серий, в том числе домов по индивидуальным проектам, выполненным в МНИИТЭП и ЦНИИЭП инженерного оборудования. В 1997 году было внесено изменение в СНиП, где вместо 21 Вт/м было указано - не ниже 10 Вт/м. В 2003 году это значение было перенесено в СНиП 41-01-2003.

В СНиП 23-02-2003 с учетом улучшения жилищных условий было принято обоснованное испытаниями снижение удельной величины бытовых тепловыделений в квартирах в зависимости от их заселенности - от 17 Вт/м площади жилых комнат (без кухни) при заселенности 20 м общей площади на человека с пропорциональным уменьшением до 10 Вт/м при заселенности 45 м/чел. и более. По максимальному значению это означает снижение удельной величины бытовых тепловыделений на 35-40% по сравнению с 1975 годом, но не более чем в 2 раза, как принято в новой редакции СНиП "Отопление...". Такое резкое снижение рекомендуемой величины бытовых тепловыделений в СНиП 41-01-2003 привело к увеличению расчетной теплопроизводительности системы отопления для существующих зданий типовых серий со средней заселенностью 20-22 м/чел. не менее чем на 7%, к перерасходу тепла за отопительный период более чем на 15%.

Дальнейшее увеличение расчетной нагрузки системы отопления происходит за счет принятия в СНиП 41-01-2003 расчетной температуры внутреннего воздуха в отапливаемых помещениях на уровне минимальной из оптимальных температур по ГОСТ 30494-96, то есть +20 °С, вместо рекомендуемой по СНиП "Отопление, вентиляция и кондиционирование" до 1997 года минимальной из допустимых температур - +18 °С. Далее, несмотря на мировую тенденцию потепления климат, задается расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления -28 °С вместо -26 °С, которая принята для большинства зданий Москвы и на которую настроены температурные графики отпуска тепла всех источников централизованного теплоснабжения города. Это приводит к увеличению расчетной теплопроизводительности системы отопления еще на 9%: [(20+28)-(18+26)]·100/(18+26)=9,1%.