Повышение энергоэффективности дома. В.И

Снижение издержек – вопрос актуальный всегда. Одним из популярных сегодня методов оптимизации эксплуатационных расходов являются мероприятия по энергосбережению и, как результат, - увеличению энергоэффективности объекта, что в дальнейшем способствует росту его конкурентоспособности.

В сокращении затрат на энергоресурсы могут быть заинтересованы три стороны. В первую очередь это владелец объекта, который стремится снизить расходы на энергопотребление в целом. Это арендаторы, которые заинтересованы в том, чтобы платить меньше за коммунальные услуги. И наконец, FM-оператор, который, обладая практическими навыками по эффективному энергопотреблению, способен оптимизировать затраты на обслуживание систем и коммуникаций здания. В целом, вопрос энергоэффективности для торгового центра всегда стоит достаточно остро. Поэтому более рациональный подход к расходу энергоресурсов дает существенную экономию.

Первое, что требуется сделать для решения вопроса энергоэффективности здания – провести его энергоаудит. Базовое измерение потребляемой электроэнергии по каждому виду инженерного оборудования дает возможность выявить слабые участки и определить наиболее рациональные пути для оптимизации процессов, и, как следствие, – эффективное использование ресурсов. Снизить объемы энергопотребления возможно с помощью ряда следующих решений :

1. Применение светодиодных источников света позволит получить экономию не только за счет снижения потребления электроэнергии и мощности, но и за счет уменьшения расходов на охлаждение воздуха в летний период, т.к. тепловыделение у светодиодов практически отсутствует.

2. Для тепловых завес выгодней использовать горячую воду из централизованной системы теплоснабжения или от собственной котельной. Также достаточно выгодно использование теплоаккумуляторов.

3. При проектировании входной группы торгового центра хорошим решением являются револьверные или, как их еще называют, крутящиеся двери, которые надежно защищают помещение от сквозняков и потери тепла. В каждый момент времени они закрывают вход в здание, даже если в это время через двери проходят посетители.

4. В системах кондиционирования могут оказаться выгодными абсорбционные машины и холодонакопительные системы с использованием льда, намораживаемого ночью, когда электроэнергия обходится дешевле.

5. В общей стоимости эксплуатации здания значительную часть составляют затраты на энергоносители для систем теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха. С целью снижения энергопотребления в системах микроклимата применяются приточно-вытяжные установки с рекуперацией.

6. Тепловые насосы позволяют эффективно использовать тепло природных ресурсов для обогрева помещения зимой и для охлаждения помещений летом.

7. В течение дня количество посетителей, находящихся в ТЦ, постоянно меняется, а, следовательно, весьма существенно меняется и содержание углекислого газа в воздухе. Поэтому, реализация «вентиляции по запросу» на основе показаний датчика СО2 приносит ощутимое снижение.

8. Снижение потребления электроэнергии возможно при внедрении системы автоматизации и диспетчеризации здания за счет синхронного управления всеми элементами его инженерных систем (освещения, отопления, вентиляции и кондиционирования и т.д.). Автоматика позволяет экономить тепло- и холодоноситель, используя его энергию только тогда, когда нужно, и в таком количестве, которое необходимо; включать, выключать и регулировать интенсивность искусственного освещения по фактической интенсивности естественного.

Данные решения являются достаточно эффективными, их реализация поможет Вам снизить потребление энергоресурсов и повысить энергоэффективность ТЦ в целом.

Материал подготовил Александр Скробко, директор департамента по работе с клиентами MD Facility Management.

Энергоэффективность ЦОДа принято описывать показателем PUE (Power Usage Effectiveness – эффективность использования энергии). Высчитать его не сложно: надо лишь разделить энергопотребности ИТ-инфраструктуры ко всей энергии, поступающей в ЦОД. В идеальном случае показатель будет равен единице.

Однако эксперты в последние годы указывают на несовершенство этого показателя. Непонятно, какой PUE имеется в виду - пиковое значение или среднегодовое, каковы методы его измерения, как учесть постепенное заполнение объекта, качество управления эксплуатацией, вопросы взаимоотношения с поставщиком ресурсов (выбор мощности в соответствии с проектными значениями, эффективное использование питающих сетей, опора на сетевые ресурсы или локальную генерацию), какова ситуация с управлением парком ИТ-оборудования, нет ли в его составе устаревшей, простаивающей или работающей вхолостую аппаратуры? На все эти вопросы одна цифра ответить не в состоянии.

Поэтому эксперты предлагают смотреть на проблему широко и рассматривать целый комплекс вопросов, исходя из которых можно судить об энергоэффективности. Важно эксплуатировать только нужное здесь и сейчас оборудование, оперативно отключая или даже выводя из эксплуатации все лишнее - как в ИТ, так и в инженерной части ЦОДа.

Кроме того, необходимо эффективное управление инженерной инфраструктурой ЦОДа, со своевременным переходом на оптимальные режимы эксплуатации систем электро- и холодоснабжения в соответствии с изменением как внутренних условий дата-центра (загрузка), так и внешних (климат, изменение тарифов и условий конкурирующих поставщиков ресурсов).

Другой вопрос - поддержание в машинных залах ЦОДа порядка и оптимальных условий для воздушных потоков, отсутствие утечек, потерь холода. Конечно, важны учет и контроль использования места в машинном зале, а также энергоресурсов.

Как обеспечить высокую надежность электропитания на этапе проектирования и строительства дата-центра

Еще на этапе планирования важно не промахнуться с выбором площадки с хорошей доступностью электроэнергии. Место с хроническим энергодефицитом и систематическими отключениями питания будет ошибкой.

При проектировании важно помнить о вопросах стоимости и доступности энергоресурсов, климате района строительства (в том числе - микроклимате непосредственно на площадке), конструкции и материалах здания ЦОДа, энергоэффективности отдельных компонентов его систем, и, в особенности, о верном подборе количества и мощности его очередей (модулей).

Эксперты отмечают, что современные флагманские продукты ведущих вендоров источников бесперебойного питания (ИБП) для ЦОД кроме высоких показателей надежности, как правило, имеют очень хорошие показатели энергоэффективности. Плюс - возможность гибкого выбора режимов в диапазоне «максимальная надежность - максимальная энергоэффективность».

На этапе строительства не следует забывать о качестве материалов и монтажных работ. Негерметичный объем машзала, кроме очевидных проблем в части пожарной безопасности, будет терять свой дорогой холод. Ошибки в прокладке коммуникаций или монтаже запорно-регулирующей аппаратуры приведет к неоптимальной работе насосов и компрессоров систем холодоснабжения. Небрежный монтаж систем распределения питания обеспечит лишние проценты потерь в них.

Какие есть способы повышения энергоэффективности уже эксплуатируемых ЦОДов

Начать стоит с проведения комплексного аудита, который лучше поручить сторонней организации. Подобными вопросами занимаются как экспертные организации, так и ведущие вендоры, например, Schneider Electric. Аудит подразумевает сбор информации о состоянии ЦОДа в целом, его отдельных систем, внедренных практиках и процедурах эксплуатации. По его итогам компания получает детальный отчет о выявленных проблемах и «узких местах».

Основные принципы управления воздушными потоками в дата-центре

Существует несколько базовых параметров, которые необходимо соблюдать для сохранения наибольшей продуктивности и эффективности ЦОДа.

Порядок управления энергоэффективностью зданий, строений, сооружений выделен отдельной статьей. В составе требований:показатели энергоэффективности для объекта в целом;показатели энергоэффективности для архитектурно-планировочных решений;показатели энергоэффективности для элементов объекта и конструкций, а так же материалов и технологий,применяемых при капремонте.

Органы Госстройнадзора определяют класс энергоэффективности многоквартирного жилого дома, а застройщик и собственник дома обязаны разместить указатель класса энергоэффектиности на фасаде дома.
Собственники зданий, строений, сооружений обязаны в течение всего срока их эксплуатации не только обеспечивать установленные показатели энергоэффективности, но и проводить мероприятия по их повышению. Это так же является обязанностью лица, ответственного за содержание жилого дома. Один раз в пять лет показатели энергоэффективности должны пересматриваться в направлении улучшения.

Лицо, ответственное за содержание жилого дома обязано доводить до сведения собственников предложения по энергосбережению, разрабатывать соответствующие планы и мероприятия, в отопительный период регулировать подачу тепла в целях его сбережения.

Краткий состав мероприятий по повышению энергоэффективности

Повышение теплового сопротивления ограждающих конструкций:

• Облицовка наружных стен, технического этажа, кровли, перекрытий над подвалом теплоизоляционными плитами (пенопласт под штукатурку, минераловатные плиты, плиты из вспененного стекла и базальтового волокна) снижение теплопотерь до 40%;
• Устранение мостиков холода в стенах и в примыканиях оконных переплетов. Эффект 2-3%;
• Устройство в ограждениях/фасадах прослоек, вентилируемых отводимым из помещений воздухом;
• Применение теплозащитных штукатурок;
• Уменьшение площади остекления до нормативных значений;
• Остекление балконов и лоджий. Эффект 10-12%;
• Замена /применение современных окон с многокамерными стеклопакетами и переплетами с повышенным тепловым сопротивлением;
• Применение окон с отводом воздуха из помещения через межстекольное пространство. Эффект 4-5%;
• Установка проветривателей и применение микровентиляции;
• Применение теплоотражающих /солнцезащитных стекол в окнах и при остеклении лоджий и балконов;
• Остекление фасадов для аккумулирования солнечного излучения. Эффект от 7 до40%;
• Применение наружного остекления имеющего различные характеристики накопления тепла летом и зимой;
• Установка дополнительных тамбуров при входных дверях подъездов и в квартирах;
• регулярное информирование жителей о состоянии теплозащиты здания и мерах по экономии тепла.

Повышение энергоэффективности системы отопления

• замена чугунных радиаторов на более эффективные алюминиевые;
• установка термостатов и регуляторов температуры на радиаторы;
• применение систем поквартирного учета тепла (теплосчетчики, индикаторы тепла, температуры);
• реализация мероприятий по расчету за тепло по количеству установленных секций и месту расположения отопителей;
• Установка теплоотражающих экранов за радиаторами отопления. Эффект 1-3%;
• применение регулируемого отпуска тепла (по времени суток, по погодным условиям, по температуре в помещениях);
• применение контроллеров в управлении работой теплопункта;
• применение поквартирных контроллеров отпуска тепла;
• сезонная промывка отопительной системы;
• установка фильтров сетевой воды на входе и выходе отопительной системы;
• дополнительное отопление через отбор тепла от теплых стоков;
• дополнительное отопление при отборе тепла грунта в подвальном помещении;
• дополнительное отопление за счет отбора излишнего тепла воздуха в подвальном помещении и в вытяжной вентиляции (возможное использование для подогрева притока и воздушного отопления мест общего использования и входных тамбуров);
• дополнительное отопление и подогрев воды при применении солнечных коллекторов и тепловых аккумуляторов;
• использование неметаллических трубопроводов;
• теплоизоляция труб в подвальном помещении дома;
• переход при ремонте к схеме индивидуального поквартирного отопления
• регулярное информирование жителей о состоянии системы отопления, потерях и нерациональном расходовании тепла и мерах по повышению эффективности работы системы отопления.

Повышение качества вентиляции. Снижение издержек на вентиляцию и кондиционирование.

• Применение автоматических гравитационных систем вентиляции;
• Установка проветривателей в помещениях и на окнах;
• Применение систем микровентиляции с подогревом поступающего воздуха и клапанным регулированием подачи;
• Исключение сквозняков в помещениях;
• Применение в системах активной вентиляции двигателей с плавным или ступенчатым регулированием частоты;
• Применение контроллеров в управлении вентсистем.
• Применение водонаполненных охладителей в ограждающих конструкциях для отвода излишнего тепла;
• Подогрев поступающего воздуха за счет охлаждения отводимого воздуха;
• Использование тепловых насосов для выхолаживания отводимого воздуха;
• Использование реверсивных тепловых насосов в подваллах для охлаждения воздуха, подаваемого в приточную вентиляцию;
• регулярное информирование жителей о состоянии вентсистемы, об исключении сквозняков и непроизводительного продува помещений дома, о режиме комфортного проветривания помещений.

Экономия воды (горячей и холодной)

• Установка общедомовых счетчиков горячей и холодной воды;
• Установка квартирных счетчиков расхода воды;
• установка счетчиков расхода воды в помещениях, имеющих обособленное потребление;
• установка стабилизаторов давления (понижение давление и выравнивание давления по этажам);
• теплоизоляция трубопроводов ГВС (подающего и циркуляционого);
• подогрев подаваемой холодной воды (от теплового насоса, от обратной сетевой воды и т.д);
• установка экономичных душевых сеток;
• Установка в квартирах клавишных кранов и смесителей;
• установка шаровых кранов в точках коллективного водоразбора;
• установка двухсекционных раковин;
• установка двухрежимных смывных бачков;
• использование смесителей с автоматическим регулированием температуры воды;
• регулярное информирование жителей о состоянии расхода воды и мерах по его сокращению.

Экономия электрической энергии

• Замена ламп накаливания в подъездах на люминесцентные энергосберегающие светильники;
• Применение систем микропроцессорного управления частнорегулируемыми приводами электродвигателей лифтов;
• Замена применяемых люменесцентных уличных светильников на светодиодные светильники;
• Применение фотоакустических реле для управляемого включения источников света в подвалах, технических этажах и подъездах домов;
• установка компенсаторов реактивной мощности;
• применение энергоэффективных циркуляционных насосов, частотнорегулируемых приводов;
• пропаганда применения энергоэффективной бытовой техники класса А+, А++.
• использование солнечных батарей для освещения здания;
• регулярное информирование жителей о состоянии электопотребления, способах экономии электрической энергии, мерах по сокращению потребления электрической энергии на обслуживание общедомового имущества.

Экономия газа

• Применение энергоэффективных газовых горелок в топочных устройствах блок котельных;
• Применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками в блок котельных;
• Применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками к квартирных системах отопления;
• Применение програмируемого отопления в квартирах;
• Использование в быту энергоэффективных газовых плит с с керамическими ИК излучателями и программным управлением;
• Пропаганда применения газовых горелок с открытым пламенем в экономичном режиме.

Вместе со всем этим необходимо отметить, что не существует одного волшебного средства, позволяющего резко повысить энергоэффективность и комфорт многоквартирного дома. Здесь действуют два основных принципа: "всего понемногу" и целесообразность, связанная с окупаемостью. В целом, вполне реально в 4 раза снизить издержки на энергообеспечение всего здания и соответствующие затраты всех проживающих в доме жителей.

Если дом крепкий и стоять ему еще не один десяток лет, то эта работа несомненно имеет смысл. Затраты с лихвой окупятся, да и комфорт многого стоит. Если дом находится в предаварийном состоянии и жить ему осталось лет десять, то здесь, как говорится, лучше поискать варианты и обойтись малыми затратами на поддержание комфорта и обеспечение учета энергоресурсов. Учет в любом случае быстро окупается, а полученную экономию можно затратить на "затыкание дыр".

Выбор качественных теплоизоляционных материалов - это половина успеха, затем их еще необходимо правильно смонтировать. Конечный результат во многом зависит от места размещения теплоизоляции - изнутри или снаружи дома. Последний вариант значительно эффективнее и гораздо надежнее. При наружном утеплении здания теплоизоляционный материал «берет» мороз на себя. В этом случае температура стен практически равна температуре в помещении. А при внутреннем - наружная стена продолжает мерзнуть, и ее жизненный ресурс уменьшается. Холод проходит через стену и остается в виде конденсата на поверхности утеплителя. Постоянная сырость чревата возникновением плесени в комнатах. Таким образом, наружное фасадное утепление улучшает энергосбережение и увеличивает срок службы здания . Кроме того, оно не «крадет» жилое пространство.

Чтобы утепление было эффективным, нужно соблюсти последовательность и плотность слоев. Если стены паропроницаемые, утеплитель также должен обладать этим качеством, иначе влага не сможет выходить наружу и будет накапливаться в конструкциях.

Способы монтажа

В настоящее время используют два основных способа утепления фасадов частных домов:

С помощью систем скрепленной теплоизоляции (ССТ) - «мокрый» метод;

С помощью навесных вентилируемых фасадов (НВФ) - «сухой» метод.

Первый способ - сравнительно недорогой и потому очень популярный. ССТ - это многослойная конструкция, в которой каждый слой работает в связке с остальными. Многие производители предлагают не отдельные материалы для теплоизоляции, а готовое решение, состоящее из теплоизоляционного материала, гидрозащиты, армирующих элементов, грунтовки и финишного декоративного покрытия. Выделяют две разновидности ССТ - легкие и тяжелые. В первом случае плиту утеплителя закрепляют на стене на клей и дюбели, во втором - при помощи арматурной сетки и анкеров. В том или ином случае очень важно тщательно очистить и выровнять основание. Также следует соблюдать требования производителей по качеству и количеству крепежных материалов, дополнительно армировать углы и стыки с оконными и дверными блоками, выдерживать технологические перерывы между этапами производства работ. Выполняют их только в сухую погоду при температуре воздуха от 5 до 25 °С.

Эффективный, но более дорогой НВФ состоит из тепло- и гидроизоляционного слоев на анкерных креплениях, подоблицовочной конструкции и облицовочного материала. Подоблицовочную конструкцию крепят к стене таким образом, чтобы между защитно-декоративным покрытием и теплоизоляцией оставался воздушный зазор. Наличие этого промежутка принципиально отличает вентилируемый фасад от других фасадных систем. Благодаря перепаду давлений, в зазоре образуется поток воздуха, который обеспечивает вентиляцию внутренних слоев и удаляет из ограждающей конструкции влагу. Кроме того, вентилируемый воздушный промежуток служит температурным буфером и снижает теплопотери.

Мостики холода

Слабыми и уязвимыми участками здания принято считать стыки стен с крышей и фундаментом, выступы, оконные и дверные проемы, любые места креплений тех или иных конструктивных деталей к коробке здания. Мостики холода - крайне нежелательное явление, так как вызывают точечное охлаждение поверхностей. В результате в таких местах может образовываться конденсат, появляться грибок и плесень. Чтобы их избежать, нужно решать вопросы герметизации еще на этапе проектирования и при обустройстве этих участков следить за целостностью теплоизоляционного слоя в конструкции. Точечные мостики возникают при монтаже дополнительных элементов (кондиционеров, антенн и др.) в результате прохождения крепежей (например шпилек, подвесок, анкеров) через слой утеплителя. Чтобы избежать точечных мостиков холода, нужно дополнительно защитить места креплений специальными термоизоляционными прокладками.

Теплозащита цоколя

Дополнительное утепление для подземной и надземной частей фундамента требуется как при наличии, так и при отсутствии подвала. Ведь через фундаментные конструкции происходят значительные теплопотери в доме. Кроме того, утепление позволяет снизить влияние на фундамент подвижек грунта в сильные морозы. Рекомендовать в данном случае можно экструдированный пенополистирол, который не боится воды. К фундаменту этот материал крепят при помощи клеящей битумно-полимерной мастики. Дополнительно пенополистрол ничем защищать не надо, и можно сразу выполнять

обратную засыпку грунта.

Теплозащита пола

Неизолированное перекрытие (как по земле, так и по подвалу) может стать причиной теплопотерь здания до 15 %. Черновой пол обязательно утепляют, гидроизолируют и закрывают дощатым настилом. Лишь после этого размещают напольное покрытие. Чтобы в утеплителе не осталось мостиков холода, нужно аккуратно уплотнить места, в которых через перекрытие проходят трубы. Лучше всего для этой цели подходит монтажная полиуретановая пена. Существуют и народные способы утепления, например основание засыпают керамзитом, заливают пенобетоном или пенополистиролбетоном.

УТЕПЛЕНИЕ КРЫШИ

Экономному хозяину следует защититься от теплопотерь не только через стены, но и через крышу. Если в доме устраивают мансарду, теплоизоляционный материал размещают в кровельном «пироге», а если делают холодный чердак, укладывают изоляцию по перекрытию последнего этажа.

К утеплителю для мансарды предъявляют высокие требования - он обязательно должен быть пожаробезопасным, паропроницаемым и не терять форму, располагаясь под углом на скате.

Утепление стен мансарды

Потеря тепла в мансарде происходит не только через скаты, но и через торцевые стены (фронтоны). Их можно защитить, расположив теплоизоляционный слой снаружи, - разумеется, если это конструктивно возможно. Но когда наружный вариант утепления исключен, стены обязательно следует утеплить изнутри. В качестве каркаса лучше использовать не деревянные бруски, а металлические профили из оцинкованной стали, обеспечивающие большую надежность и высокую степень огнестойкости конструкции. Каркас высотой до 1,2 м от пола до низа стропила не

Требует крепления к стенам - только к полу и потолку (низу стропила). Утеплитель размещают между стойками, заправляя под металлический каркас. При этом важно не переусердствовать, чтобы не изогнуть металлические стойки. После укладки утеплитель закрывают пароизоляцией, следя за непрерывностью слоя на фронтоне и скатах. Затем тщательно уплотняют места примыкания к мансардным окнам и дверям, только после этого приступают к обшивке.

Толщина с запасом

Точное определение требуемой толщины теплоизолирующего материала должен производить специалист. При этом учитываются не только характеристики стенового и кровельного материалов, но и ветровая нагрузка, особенности расположения дома, назначение внутренних помещений и т. д. Результат округляют в большую сторону.