Успех школьных занятий во многом зависит от внутренней среды сооружений, активно воздействующей на психофизическое состояние человека и, таким образом, влияющей на эффективность проведенных занятий.
Многие муниципальные учреждения, в т.ч школы и ВУЗы, уже успели ощутить на себе действие закона № 261 ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности», согласно которому начиная с 2010 г в течение 5 лет на 3% ежегодно уменьшается финансирование затрат на энергоносители [1, с. 1].
Если первые 2–3 года можно сэкономить необходимое количество электроэнергии, отключая некоторую часть светильников, например, в местах общего пользования (коридоры, холлы, зоны отдыха), то на четвёртый и пятый годы только организационными мероприятиями уже не обойтись – нужно принимать кардинальные технические решения [2, с. 6].
У существующих в России школ огромный потенциал энергосбережения. Организации бюджетной сферы (а это в первую очередь школы) потребляют около 15% вырабатываемой в стране электроэнергии и около 30% тепловой энергии.
Многие современные здания плохо адаптированы к тем климатическим условиям местности, где они расположены. Они построены без учета факторов окружающей среды и целиком зависят от технических решений с высоким энергопотреблением, которые обеспечивают благоприятный микроклимат. Огромное количество энергии требуется для дополнительного отопления, когда холодно снаружи, и охлаждения, когда там слишком тепло.
Во многих зданиях круглосуточно используется искусственное освещение и принудительная вентиляция, которая обеспечивает приток свежего воздуха в помещения. При строительстве современных зданий максимально используются природные условия для того, чтобы создать благоприятную для людей среду, как днем, так и ночью, независимо от времени года. Надлежащее проектирование здания с учетом климатической зоны дает возможность избежать или существенно снизить потребление энергии для отопления и охлаждения.
Работая с внутренним микроклиматом в школах, необходимо знать потребности детей, уметь оценить текущее положение и найти возможные пути улучшения ситуации.
Основываясь на опыте многих стран, мы видим, что во время модернизаций школьных зданий качеству микроклимата помещений уделяется недостаточно внимания.
Рекуперация воздуха
Система приточно-вытяжных установок или специальных рекуператоров-теплообменников забирает воздух с улицы. В зависимости от нужд и сезона воздух подогревается или охлаждается, а также может очищаться от примесей. Рекуператор равномерно распределяет воздух по комнате. Несмотря на популярность системы в зарубежных школах, в России пока применяется редко.
Система климат-контроля
Система устанавливает температуру в каждом отдельном помещении в зависимости от проводимых в нем активностей и интенсивности работы батарей.
Если идет урок – поднимает тепло на требуемый СанПиНами уровень. Когда учебный день закончен или в школе каникулы – опускает до 16-18°C. В систему можно загрузить расписание уроков или установить режим «день-ночь», чтобы регулировать температуру автоматически в каждом классе.
Геотермальное отопление
Здание отапливается не электричеством или горячей водой, а теплом, извлекаемым из земли или воды. Грунт или вода в глубоких водоемах круглогодично имеет положительную температуру, обычно до +6˚С. Это тепло можно извлечь тепловым насосом для получения тепла для нагрева воды и отопления помещения. Один из плюсов системы – независимость от городских теплосетей. Существенный минус – высокая стоимость установки. Срок окупаемости таких систем для образовательных учреждений обычно не превышает пяти лет (рис. 1).
Установлено в школе в поселке Житково, Ленинградской области [3].
Рис. 1. Тепловой узел на базе геотермального теплового насоса Thermex Energy
Рис. 2. Здание МБОУ «Житковская СОШ»
Смесители с сенсорной подачей воды
Сенсорные смесители для раковин экономичны и позволяют избежать контакта с загрязненной поверхностью. В корпус такого смесителя встроен фотоэлемент, реагирующий на движение рук. Работают такие смесители от батарейки, при 3–5 тысячах включений воды ее хватает на три года (рис. 3). За счет комбинированных технологий водосбережения, автоматического включения и отключения, предварительного блока смешивания, а также ограничителя расхода, потребление можно сократить до 30% [4].
Смесители с сенсорной подачей воды и термостатами внедрены в инженерном лицее Альметьевска [5].
Рис. 3. Принцип работы и установка бесконтактного смесителя
Энергоэффективность в масштабах страны – одна из целевых задач государства. Первые результаты убеждают, что вложения в энергоэффективность дают существенный эффект экономии. Предложенные меры по улучшению внутреннего климата и снижения минимального потребления энергии в школьных зданиях основаны на общедоступных технологиях и материалах.
