Энергосбережение за счет утепления стен подвалов и полов по грунту экономически оправдано

Комментирует руководитель направления Энергоэффективность зданий Корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ Станислав Щеглов.

Реализация Приказа Минстроя РФ «Об утверждении Требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений» может потребовать внесения изменений в СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий». В частности, для достижения целевых показателей по повышению энергоэффективности зданий до 2028 года на 50% целесообразно появление более осознанного подхода в нормировании тепловой защиты фундаментов, полов по грунту. Данные нашего исследования показывают, что в масштабах страны эта мера имеет мощный потенциал для экономии тепловой энергии и денежных средств.

В силу специфики климата в России хорошо проработан вопрос защиты заглубленных конструкций от морозного пучения. Тепловая же защита полов по грунту и стен подвалов с точки зрения энергосбережения нормируется довольно слабо, и нормы не менялись более 20 лет. В разрезе требований того времени потери тепла через эти конструкции не представлялись существенными, однако с учетом общего повышения требований, закрепленных в Приказе Минстроя РФ №1550/пр, конструкции фундаментов могут и должны стать одной из точек существенного роста энергоэффективности. Так, проведенные нами расчеты проекта десятиэтажного многоквартирного дома показали, что дополнительные инвестиции в эти мероприятия окупятся в среднем за 6-15 лет. С точки зрения жизненного цикла здания срок привлекательный. Далее чистая экономия может составить более 10 тыс. кВт*ч в год. Даже в масштабах одного крупного города выгода может выражаться в высвобождении мощностей для новых зданий и миллионах рублей экономии.

Учитывая весомость эффекта, логично предположить, что утепление полов по грунту и стен подвалов будет применяться для достижения амбициозных целей, которые поставил перед участниками строительной отрасли Приказ Минстроя РФ «Об утверждении Требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений». Он предполагает планомерный переход к более жестким требованиям по сокращению удельного расхода энергоресурсов на отопление и вентиляцию зданий относительно базового, т.е. стартового, действующего уровня на 2017 год.

Появление базового уровня нормативных требований к тепловой защите полов по грунту и стен подвалов в СП 50.13330.2012 существенно упростило бы эту задачу и способствовало достижению масштабного эффекта.

Помимо нормирования теплозащиты заглубленных конструкций здания серьезного пересмотра требует и методика расчета тепловых потерь через эти конструкции. Когда, кем и каким образом она была создана, откуда были взяты данные по термическому сопротивлению слоя грунта определенной высоты, как это значение зависит от региона строительства здания, от типа грунта и суровости климата сегодня не может ответить ни один специалист в области нормирования энергосбережения. Но методика продолжает действовать, по ней осуществляется проектирование в том числе и энергоэффективных зданий.

Исследование влияния уровня тепловой защиты заглубленных частей жилого здания было выполнено путем моделирования на примере 10-ти этажного жилого многоквартирного здания, расположенного в г. Москве

Исходные данные для моделирования:

• Сумма площадей этажей здания Aот=4296 м2;
• Площадь жилых помещений Аж=3722 м2;
• Отапливаемый объем Vот=12888м3;
• Общая площадь наружных ограждающих конструкций здания Aнсум=4664 м2.
• В процессе моделирования был выполнен расчет энергетического паспорта здания по методике СП 50.13330.2012 для различных вариантов утепления заглубленных частей здания

Сравнение долей тепловых потерь энергии через рассматриваемые конструкции, которые в исходном состоянии (неутепленные стены подвала и пол по грунту) составили картину следующего характера:

Как видно из диаграммы, потенциал для ликвидации тепловых потерь через пол и заглубленную часть фундамента составляет порядка 10% от суммарных потерь через оболочку здания.

Варианты утепления стен подвала, а также основания фундамента:

Вар.1. Без утепления

Вар.2. Утепление XPS стены -2,0 м слоем 50 мм;

Вар.3. Утепление XPS стены -2,0 м слоем 100 мм;

Вар.4. Утепление XPS стены -2,0 м слоем 150 мм;

Вар.5. Утепление XPS стены -2,0 м слоем 50 мм + XPS утепление пола слоем 50 мм;

Вар.6. Утепление XPS стены -2,0 м слоем 100 мм + XPS утепление пола слоем 50 мм;

Вар.7. Утепление XPS стены -2,0 м слоем 150 мм + XPS утепление пола слоем 50 мм;

Вар.8. Утепление стены -3,0 м слоем 100 мм.

Расчет сопротивления теплопередаче заглубленных частей здания происходил с учетом сопротивления оказываемого грунтом:

Расчетная Rпр для стен ниже отм. грунта, м2°С/Вт

Расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный период Qотгод,

Как видно из графиков, утепление полов по грунту и стен подвала оказывает довольно существенное влияние на уровень энергопотребления здания.

Размер годовой экономии от повышения тепловой защиты рассматриваемых

Окупаемость вложение по утеплению:

График наглядно демонстрирует финансовую привлекательность для инвесторов, владельцев зданий, организаций, занимающихся эксплуатацией здания. Сроки окупаемости вложений в диапазоне от 6 до 15 лет при принятии решения можно считать вполне привлекательными, так как они в несколько раз ниже расчетных сроков эксплуатации здания.

Как видно из аналитики, самым эффективным с точки зрения размера годовой экономии является вариант №7 с утеплением заглубленных стен фундамента на глубину 2.0 метра экструзионным пенополистиролом толщиной 150 мм, а также укладки 50 мм слоя под основание фундамента. Окупаемость мероприятий по теплоизоляции достигает 14 лет, однако с учетом того, что теплоизоляционный слой в конструкции фундаментов практически не подлежит замене, мероприятия к расчетному сроку службы здания 50 лет принесут значительную экономию кВт энергии:

Размер экономии до конца срока службы здания (50 лет).

Выбор конкретного варианта будет оставаться за заказчиком (проектировщиком). Он будет основан на особенностях реалий, для которых проектируется здание: регион, материалы, доставка, энергия и т д. И тут вряд ли стоит узаконивать какой-то конкретный уровень теплозащиты для того или иного региона.