Дальнейшее увеличение толщины утеплителей не способствует сбережению энергии

Со 2 по 5 июля 2019 года в Москве прошла международная научная конференция — X Академические чтения, посвященные памяти академика РААСН Г.Л. Осипова. Их темой стали актуальные вопросы строительной физики, энергосбережение, надежность строительных конструкций и экологическая безопасность. Конференцию организовал Научно-исследовательский институт строительной физики (НИИСФ) РААСН при поддержке Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации, ЦНИИП Минстроя России и Центра экспертиз, исследований и испытаний в строительстве города Москвы (ЦЭИИС).

В ходе конференции ученые обсудили новые подходы к проведению энергосберегающих мероприятий. Так, ведущий научный сотрудник НИИСФ РААСН, кандидат технических наук Владимир Козлов рассказал об основах оптимизации теплозащитной оболочки зданий по окупаемости этих мероприятий, содержащихся в СП 345.1325800.2017 «Здания жилые и общественные. Правила проектирования тепловой защиты». Он напомнил участникам конференции, что стандартные исследования экономики тепловой зашиты обычно сводятся либо к сравнению между собой 2-3 вариантов по какому-либо параметру, либо к нахождению минимума функции приведенных затрат. Причем второй метод применим лишь к толщине утеплителя, для которой единовременные затраты считаются линейно зависимыми от толщины утеплителя, а тепловые потери обратно пропорциональными этой толщине. При этом одной из сложностей при исследовании экономики теплозащиты является необходимость предсказывать цену тепловой энергии и процентные ставки по кредитам на десятки лет вперед.

Чтобы избавиться от этого и других недостатков и разработать универсальный и более простой метод подбора оптимальных конструкций и энергосберегающих решений, в СП 345.1325800.2017 была включена методика «Оптимизация теплозащитной оболочки здания по окупаемости энергосберегающих мероприятий». Были также разработаны «Методические рекомендации по оптимизации теплозащитной оболочки здания и обоснованию применения энергосберегающих мероприятий по экономическим критериям», содержащие более подробное изложение этой методики. Основу оптимизации теплозащитной оболочки здания составила новая характеристика — удельные единовременные затраты на экономию 1 кВтч/год, определяемая при эталонных градусо-сутках отопительного периода, равных 1000°С сут/год. Данная характеристика определяется для каждого элемента оболочки здания и для энергосберегающих мероприятий в здании. При этом подбирается как можно больше вариантов этого элемента, применимых в исследуемых условиях. После этого проводится их упорядочение и по формулам рассчитываются удельные единовременные затраты.

Однако в этой методике не учитываются дисконтирование затрат и повышение тарифов. В настоящее время их учет не столь важен в практических расчетах. Чтобы обосновать этот тезис Владимир Козлов представил участникам конференции формулу функции приведенных затрат, учитывающую дисконтирование затрат и повышение тарифов. Из приведенной им формулы следует, что если дисконтирование и рост тарифа на тепловую энергию равны друг другу, то эти процессы взаимно поглощаются и могут не учитываться. В докладе были приведены статистические данные по инфляции, цене нефти и тарифам на отопление в некоторых регионах РФ. Эти данные продемонстрировали отсутствие превышения роста тарифов на тепловую энергию над инфляцией. По его словам, разница между инфляцией и ростом тарифов в пересчете на один год настолько мизерная, что ее учет при расчетах только приведет к путанице, не повысив их точности. Исходя из этого, Владимир Козлов не согласился с теми из своих коллег, которые постулируют нулевую ставку дисконтирования и ежегодный существенный рост тарифов и приводят миллиардные затраты на отопление через десятки лет, тогда как на самом деле это будут уже совсем другие деньги.

Мнение о непомерном росте тарифов на тепловую энергию в будущем способствует тому, что проектировщики стараются как можно больше утеплить здания и сооружения, но, как выяснилось на конференции, дальнейшее увеличение толщины утеплителя не дает желаемого эффекта. Об этом свидетельствуют, в частности, выступления на конференции сотрудников ГБУ «ЦЭИИС», которые в рамках распоряжения правительства Москвы выполнили анализ и оценку теплозащитных качеств наружных ограждающих конструкций стен 75 жилых и общественных зданий в натурных условиях. Полученные ими результаты однозначно говорят о том, что увеличение толщины утеплителя не приводит к прямому увеличению значения сопротивления теплопередаче.

Вместо укутывания здания одеялом, состоящим из все более толстого утеплителя, ученые рекомендуют инженерам разработать более однородные и герметичные наружные ограждающие конструкции стен. В частности, они обращают внимание на значительные потери теплоты через узлы ограждающих конструкций, а также повышенную воздухопроницаемость в месте сопряжения монолитного каркаса с кладкой из каменных блоков, что существенно сказывается на теплотехнических качествах наружной ограждающей конструкции. Также проектировщикам важно учитывать при теплотехнических расчетах то, что фрагменты с подосновой из железобетона являются одним целым с монолитным каркасом и перекрытиями, и тепло может уходить из здания по вертикальным конструкциям.

СПРАВОЧНО

В работе конференции принимали участие представители научных институтов, вузов, фирм и организаций строительной отрасли из разных регионов России, в том числе Москвы, Санкт-Петербурга, Симферополя, Орла, Курска, Тамбова, Нижнего Новгорода, Казани, Томска, Вологды, Воронежа, Волгограда, Ростова-на-Дону, а также из Германии, Польши, Китая.

Алексей ТОРБА

«Строительная газета», 12 июля 2019 г.

На снимке: на академических чтениях, посвященных памяти академика РААСН Г.Л. Осипова, выступает ведущий научный сотрудник НИИСФ РААСН, кандидат технических наук Владимир Козлов

Фото автора