Некоммерческое
партнерство
инженеров
Инженеры по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике
(495) 984-99-72 НП "АВОК"

(495) 621-80-48 Секретарь (тел./факс) ООО ИИП "АВОК-ПРЕСС"
(495) 107-91-50

АВОК ассоциированный
член
Summary:

Добровольная маркировка энергоэффективности общественных зданий

Описание:

На примере спортивных объектов предлагаем ознакомиться с российской методикой по определению базовых уровней удельного расхода тепловой и электрической энергии на их инженерные системы, что позволяет присвоить им класс энергоэффективности.

Добровольная маркировка энергоэффективности общественных зданий

В мировой практике вопросам повышения энергетической эффективности общественных зданий уделяется большое внимание. Во многих странах созданы механизмы стандартизации по уровню энергоэффективности, ставшие обязательным требованием для зданий бюджетной сферы: офисных комплексов, учебных и культурных объектов, зданий здравоохранения и т. п.
На примере спортивных объектов предлагаем ознакомиться с российской методикой по определению базовых уровней удельного расхода тепловой и электрической энергии на их инженерные системы, что позволяет присвоить им класс энергоэффективности.

Добровольная маркировка энергоэффективности общественных зданий

Международные спортивные организации (МОК, FIFA, UEFA) при подготовке соревнований высокого уровня: олимпийские игры, чемпионаты мира и континента – предъявляют требования к спортивным объектам как к зданиям высокой энергетической и экологической эффективности. В большинстве случаев это реализуется в форме добровольной сертификации по международным стандартам зеленого строительства (LEED, BREEAM, DGNB). В России требования федерального закона № 261 ФЗ «Об энергосбережении…» в части разработки подзаконных актов с требованиями энергоэффективности зданий до настоящего времени не реализованы.

Базовые удельные показатели энергопотребления зданий

Ключевым моментом в регулировании энергетической эффективности зданий и выработке требований к энергопотреб­лению являются базовые удельные показатели энергопотребления. По базовым показателям оценивается сначала степень энергетической эффективности проектных решений, а в дальнейшем, после строительства объекта, – фактические эксплуатационные показатели энергопотребления.

Расчетные формулы

Для жилых зданий, с учетом высокой степени типизации строительных решений, задача выбора базовых показателей удельного энергопотребления не такая сложная. В нормативах, как правило, выделяются основные определяющие параметры: климатический фактор (показатель градусо-суток отопительного периода), количество этажей, отапливаемая площадь (для малоэтажных зданий).

Обозначение в формулах

Основываясь на действующих требованиях к уровню теплозащиты наружных ограждений и на применении современных систем инженерного обеспечения, можно рассчитать базовые показатели энергопотребления. По существу, так и сделано в СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» (далее – СП 50.13330).

Если в какой-то степени по показателям удельного энергопотребления жилых зданий можно ориентироваться на СП 50.133301, то для общественных зданий проблема не решена. Так, СП 50.13330 устанавливает одинаковые базовые требования на удельные нагрузки по отоплению и вентиляции для всех категорий общественных зданий. Для оценки энергетической эффективности библиотек, школ, кинотеатров, торговых центров, спортивных комплексов за базовые требования предлагается принимать одни и те же показатели, хотя энергоемкость этих категорий зданий отличается в несколько раз. Показатели потребления электрической энергии системами инженерного обеспечения общественных зданий нормативными документами не регламентируются.

Определение базовых показателей энергопотребления общественных зданий гораздо сложнее: помимо основных определяющих параметров, принятых для жилых зданий, необходимо принимать во внимание следующие факторы:

  • режим эксплуатации зданий (число часов работы в неделю с различными нагрузками);
  • плотность размещения персонала и посетителей;
  • функциональное назначение помещений (внутренние технологические тепловыделения, уровень освещенности) и т. п.

Приведение базовых требований энерго­эффективности к стандартным условиям

Установить универсальные показатели базовых требований энергопотребления не представляется возможным. Вместе с тем при выработке индикаторов и критериев энергетической эффективности объектов, отличающихся многообразием характеристик, влияющих на энергопотребление, сложился конструктивный подход, позволяющий установить достаточно адекватные условия сопоставимости. Это приведение базовых требований энергоэффективности к стандартным условиям.

Анализируя многообразие параметров общественных зданий, влияющих на энергопотребление, можно выделить наиболее значимые:

  • расчетная площадь, приходящаяся на одного сотрудника (посетителя);
  • расчетные среднесуточные внутренние тепловыделения;
  • режим работы (число фактических часов работы в неделю);
  • продолжительность каждого режима эксплуатации в среднем за год (при наличии разных режимов эксплуатации помещений);
  • уровень освещенности основных помещений и зон;
  • уровень воздухообмена в каждом из помещений.

Безусловно, подход к каждой из групп общественных зданий должен быть индивидуальным, основанным как на теплоэнергетическом анализе современных проектов, так и на требованиях действующих нормативов.

В частности, основные группы зданий спортивного назначения включают ледовые дворцы, футбольные стадионы, бассейны и игровые комплексы.

Анализ проектов российских спортивных объектов

В рамках проекта Минобрнауки России/ПРООН/ГЭФ «Стандарты и маркировка для продвижения энергоэффективности в России» специалистами ООО «НПО ТЕРМЭК» был проведен анализ современных проектов и предложены следующие стандартные условия для базовых требований энергопотребления спортивных объектов:

  • удельная теплозащитная характеристика зданий 0,17 Вт/м3•°С;
  • внутренние тепловыделения 20 кВт•ч/м2 в год;
  • теплопоступления от инсоляции 12 кВт•ч/м2 в год;
  • показатель компактности здания 2,6.

С учетом данных условий для перечисленных групп спортивных зданий и сооружений были установлены базовые уровни следующих удельных расходов:

  • тепловой энергии на системы отопления и вентиляции;
  • тепловой энергии на систему горячего водоснабжения;
  • электроэнергии на систему кондиционирования;
  • электрической энергии на привод циркуляционных насосов;
  • электрической энергии на привод вентиляторов;
  • электрической энергии на систему освещения.

Базовые уровни тепловой энергии на системы отопления и вентиляции определены для рассматриваемых категорий спортивных объектов (табл. 1) в зависимости от показателей градусо-суток и средней высоты помещений при фиксированных значениях воздухообмена, внутренних тепловыделений и инсоляции, показателе компактности и отапливаемого объема здания. При отклонении проектных показателей от базовых вводятся поправки согласно формуле (1) (см. Расчетные формулы). Поправка на отклонение в величине воздухообмена Δqвент рассчитывается по формуле (2), поправки на отклонение величины удельных внутренних тепловыделений Δqвн и инсоляции Δqинс за отопительный период вычисляются прямым расчетом, а поправка на отклонение коэффициента компактности Δqf определяется по формуле (3).

Таблица 1
Базовый уровень удельного расхода тепловой энергии на системы отопления и вентиляции некоторых спортивных объектов

Средняя высота помещений здания, м
4 8 12 16
Градусо-сутки отопительного периода Удельный расход тепловой энергии на системы отопления и вентиляции, кВт·ч/м2 в год
Для ледовых дворцов и комплексов*
2 000 125 254 383 511
4 000 268 525 782 1 039
6 000 406 792 1 178 1 564
8 000 548 1 062 1 577 2 092
10 000 681 1 324 1 967 2 610
12 000 806 1 578 2 350 3 122
Для футбольных стадионов**
2 000 29 61 94 126
4 000 75 139 204 268
6 000 117 213 310 407
8 000 162 291 420 549
10 000 199 360 521 683
12 000 228 421 615 808
Для бассейнов***
2 000 189 382 575 767
4 000 396 781 1 166 1 551
6 000 598 1 176 1 754 2 990
8 000 804 1 574 2 343 3 116
10 000 1 001 1 964 2 927 3 890
12 000 1 190 2 346 3 502 4 658
Для игровых залов****
2 000 37 86 134 182
4 000 106 203 300 396
6 000 176 321 466 610
8 000 245 439 632 824
10 000 314 556 798 1 038
12 000 383 674 964 1 252

Примечание. Во всех случаях отапливаемый объем здания – 100 000 м3.
Для базового уровня принята средняя кратность воздухообмена:
* для ледовых дворцов и комплексов 2 ч–1;
** для футбольных стадионов 0,5 ч–1–1;
*** для бассейнов 3 ч–1;
**** для игровых залов 0,75 ч–1.

Базовые уровни удельных расходов тепловой энергии на систему горячего водоснабжения определены в зависимости от среднегодовой посещаемости спортсменами и зрителями (табл. 2). При отклонении проектных показателей от базовых вводятся поправки, рассчитываемые по формулам (4)–(6).

Таблица 2
Базовый уровень удельного расхода тепловой энергии на систему горячего водоснабжения спортивных зданий и сооружений<
Среднегодовое количество спортсменов и физкультурников на 1 м2 полезной площади, чел./м2 в год 6 8 10 12 14 16
Среднегодовое количество зрителей на 1 м2 полезной площади, чел./м2 в год

Базовый уровень удельного расхода тепловой энергии на систему горячего водоснабжения, кВт·ч/м2 в год

50 256 325 395 465 534 604
100 259 328 398 468 537 607
200 265 334 404 474 543 613
300 271 340 410 480 549 619
400 277 346 416 486 555 625

Примечание. Для базового уровня принята среднегодовая численность вспомо- гательного персонала (ηвсп) на 1 м2 полезной площади 5 чел./м2, среднегодовое количество блюд (ηбл) на 1 м2 полезной площади – 11,5 блюд/м2. Среднегодовая численность посещений (блюд) определяется по формуле: η = ηсутz, где ηсут – среднесуточная посещаемость (количество блюд) на 1 м2 полезной площади, z – число дней работы комплекса в году.

Базовые уровни удельного расхода электрической энергии на систему кондиционирования воздуха определены в зависимости от градусо-суток охладительного периода (ГСОХЛП), средних внутренних тепловыделений и поступления теплоты от инсоляции за период охлаждения (табл. 3). При отклонении проектных показателей от базовых базовый уровень следует пересчитать по формуле (7). ГСОХЛП определяются по значению расчетной наружной температуры теплого периода года с коэффициентом обеспеченности 0,98 по СП 131.13330.2012 «Строительная климатология».

Таблица 3
Базовый уровень удельного расхода электроэнергии на систему кондиционирования воздуха спортивных зданий и сооружений

Средние внутренние тепловыделения и поступления теплоты от инсоляции за период охлаждения, Вт/м2
10 15 20 25 30 35
Градусо-сутки охладительного периода

Базовый уровень удельного расхода электроэнергии на систему кондиционирования воздухакВт·ч/м2 в год
20 3,6 4,7 5,8 6,9 8,0 9,1
50 6,7 8,1 9,4 10,8 12,1 13,5
100 10,5 12,3 14,0 15,8 17,5 21,0
150 15,0 17,0 19,0 21,0 23,0 27,0
200 19,6 21,9 24,2 26,5 28,8 33,4
250 24,2 26,8 29,4 32,0 34,6 39,8
300 27,8 30,7 33,6 36,5 39,4 45,2
350 32,1 35,2 38,2 41,5 44,3 50,4
400 36,4 39,6 42,8 48,0 52,4 58,8

Примечание. Для базового уровня принят коэффициент сменности эксплуатации системы кондиционирования воздуха равным 0,8; коэффициент энергетической эффективности холодильной машины (кондиционера), приводимый в технической документации изготовителя (величина, обратная EER), – 0,4; удельный воздухообмен – 8 м3/ч на 1 м2 обслуживаемой площади; обслуживаемая площадь совпадает с полезной.

Базовый уровень удельного расхода электрической энергии на привод циркуляционных насосов:

  • для системы отопления и теплоснабжения системы вентиляции wнасот определяется по формуле (9);
  • для систем горячего водоснабжения wнасвент– по формуле (10).

Базовый уровень удельного расхода электрической энергии на привод вентиляторов wвент систем вентиляции определяется по формуле (11), где объем вентиляционного воздуха lобщ, подаваемый системами вентиляции за год, в расчете на 1 м2 полезной площади вычисляется по формуле (12).

Базовые уровни удельного расхода электрической энергии на систему освещения определены в зависимости от режима эксплуатации объекта и среднего нормативного уровня освещенности помещений объекта (табл. 5). На величину расходов энергии влияет географическая широта расположения объекта: отличается доля светлого времени суток в году, приходящегося на период бодрствования. Таким образом, базовый уровень удельного расхода электроэнергии на систему освещения должен быть скорректирован по формуле (16).

Таблица 4
Коэффициент сменности эксплуатации системы кондиционирования воздуха в зависимости от числа часов работы системы в неделю

Длительность работы, ч
6–80 81–100 101–120 121–140 141–168
Коэффициент Кпрсм 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

 

Таблица 5
Базовый уровень удельного расхода электроэнергии на систему освещения различных спортивных объектов
Режим эксплуатации, ч/неделя 61–80 81–100 101–120 121–140 141–168
Объекты Базовый уровень удельного расхода электроэнергии на систему освещения, кВт·ч/м2 в год
Ледовые дворцы и комплексы 14 17 20 23 26
Футбольные стадионы* 11 14 17 20 22
Игровые залы 12 15 18 21 24
Бассейны 15 18 21 24 26

* Базовый уровень удельного расхода энергии во всех представленных таблицах отнесен к полезной площади здания. Под полезной площадью футбольных стадионов понимается подтрибунное пространство.

 

Таблица 6
Поправочный коэффициент на долю светлого времени суток в году, приходящегося на период бодрствования
Широта, град. 42 46 50 54 58 62 66 70
Коэффициент Kпрсм 0,95 0,96 0,98 1,00 1,03 1,06 1,09 1,10

Итак, с помощью рассчитанных базовых уровней удельного расхода тепловой и электрической энергии на инженерные системы спортивных зданий и сооружений могут быть определены их классы энергетической эффективности.

 

1 С 1 июля 2015 года показатели энергопотребления, установленные СП 50.13330, стали необязательными для применения в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 26 декабря 2014 года № 1521 «Об утверждении перечня национальных стандартов и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил), в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений"».

купить online журнал подписаться на журнал
Поделиться статьей в социальных сетях:

Статья опубликована в журнале “Энергосбережение” за №6'2015

распечатать статью распечатать статью PDF pdf версия


Реклама
Реклама на нашем сайте
Яндекс цитирования

Подписка на журналы

АВОК
АВОК
Энергосбережение
Энергосбережение
Сантехника
Сантехника
Онлайн-словарь АВОК!


Реклама на нашем сайте