Повышение энергоэффективности путем внедрения энергоэффективных технологий в жилом строительстве

Энергоэффективное строительство на слуху в последние годы. Большое внимание уделяется аспекту повышения энергоэффективности для зданий и сооружений, как при проектировании, так и при внедрении технологий по повышению энергоэффективности в уже построенные здания и сооружения. Актуальность этого вопроса диктуется энергетическим кризисом, который с каждым годом становится все более серьезной угрозой как для всего мира, так и для России, в частности. Чтобы справиться с данной проблемой ученые и исследователи по всему миру работают над развитием технологий и материалов энергоэффективного строительства [3].

На данный момент наблюдается неблагополучное положение, которое связано с низкими теплозащитными качествами наружных ограждений (стен, окон, покрытий, перекрытий над неотапливаемыми подпольями и подвалами) эксплуатируемых зданий, несовершенством систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения [1].

Именно проблема теплоизоляции является одной из самых главных проблем, однако, не единственной. Можно выделить как мероприятия по сохранению энергии, так и по ее воспроизводству, не прибегая к стандартным путям получения энергии, например, как тепловая энергия, полученная при сгорании топлива, а прибегнув к альтернативным источникам энергии. В данной работе мы ограничимся только применением технологий по сохранению энергии, не затрагивая вопрос использования альтернативных источников.

Сперва, рассмотрим самые уязвимые зоны в здании, наиболее уязвимые с точки зрения теплозащиты, которые представлены на рис.

Первое на что стоит уделить свое внимание – виду утеплителя стен и кровли. Наиболее широко распространенным видом теплоизоляционного материала на данный момент в России считается минеральная вата.

Минеральная вата – это обобщенное название теплоизоляционного материала изготовленных из различного рода минералов: шлаковая вата, стекловата, каменная минеральная вата (базальт). Наиболее распространенная и используемая минеральная вата из базальта. Зачастую именно ее используют для утепления ответственных зданий и сооружений. Однако с данным материалом не все так просто, существуют исследования, которые утверждают, что минеральные ваты не такие экологические, как принято считать [4].

Рис. Процент теплопотерь здания

Использование минеральной ваты в качестве тепло-, шумоизоляции создает комфортные условия. В таких помещениях комфортная температура в любое время года. Однако, минеральная вата обладает существенным недостатком. Ее фактические эксплуатационные свойства сохраняются на протяжении лишь 5-10 лет, хотя производителем заявлено порядка 25 лет. Несмотря на то, что этот материал довольно популярен, стоит задуматься о его замене на что-то более энергоэффективное, например, вспененные полимерные материалы - обширная категория материалов, которая используется в качестве тепловой защиты здания, в частности полиуретан (PUR) [2].

Изменение эксплуатационных свойств у данного материала практически не наблюдаются на всем протяжении использования, также срок эксплуатации, в сравнении с минеральными ватами, составляет до 50 лет. Данный материал можно использовать в качестве утеплителя как стен, так и кровли.

Еще одним из наиболее ярких зон теплопотерь в зданиях являются окна – до 40% теплопотерь приходится на данный участок. На данный момент существует технология энергоэффективных окон – низкоэмиссионных. Они представляют собой окна, покрытые специальным веществом, которое блокирует интенсивность излучения наружу, оставляя только внутреннее, что и позволяет уменьшить теплопотери. Поэтому наиболее рациональным решением будет в данном случае замена стандартных окон на низкоэмиссионные, а учитывая текущие цены на эту технологию, в некоторых случая это будет сделать дешевле, чем устанавливать обычные окна.

Дополнительно, можно рассмотреть установку тепловых насосов, которые обеспечивают автономное отопление или горячее водоснабжение с помощью тепла грунта, воды или воздуха. Данная система очень экономична и экологически чистая, т.к. на ее работу не нужно сжигать топливо [5].

Таким образом, применив всего несколько видов энергосберегающих технологий можно значительно сократить расходы на энергию, поскольку будут устранены все зоны с наибольшими теплопотерями.