Чому необхідно нормувати енергоємність у будівництві
Перспективи виснаження родовищ викопних енергоносіїв та проблеми екології змушують вживати жорстких заходів щодо раціоналізації використання енергоресурсів. Енергозберігаюча діяльність поглиблюється у всьому світі. За останні двадцять років питоме енергоспоживання будівель у низці країн Євросоюзу було знижено більш ніж утричі.
Леонід Соколовський, національний експерт проекту з питань нормативних документів та стандартів у будівництві. Професіонал будівельної галузі з більш ніж тридцятирічним стажем роботи у галузі промислового та цивільного будівництва. З 2002 до 2006 року обіймав посаду заступника міністра будівництва та архітектури Республіки Білорусь. Автор п'яти великих монографій, присвячених питанням енергоефективності та енергозбереження у будівельній галузі. Великий досвід у галузі розробки нормативних документів і стандартів у будівництві (технічних регламентів, технічних кодексів практики, технічних умов, стандартів).
Як показала практика, організація раціонального використання енергоресурсів може бути цілком керованим процесом, якщо він ґрунтується на комплексному підході до цієї проблеми.
Первинні джерела енергії можуть бути різними, але всі вони призначені для того, щоб дати людям енергію у формі, прийнятній для того технологічного укладу, який сформувався на даний момент часу.
Енергоефективність та її зв'язок із технологічними укладами – це окрема тема для обговорення. Багато хто вважає, що реальний сектор національної економіки Білорусі орієнтований на перехід від традиційних технологій, характерних для другого, третього та четвертого технологічних укладів, до якісноновому рівню – п'ятому та шостому технологічним укладам. Це завдання є дуже складним за змістом і механізмами реалізації передусім оскільки більшість матеріально-технічної бази суб'єктів господарювання морально і фізично застаріла, а швидкий перехід до нових технологічних укладів вимагає як значних фінансових витрат, а й чітко вивіреної стратегії інноваційного розвитку.
У міру глобалізації у наступні двадцять років очікується швидке зростання економік із низьким та середнім рівнем національного доходу. За прогнозом Міжнародного енергетичного агентства (МЕА), енергоспоживання на душу населення до 2030 року зростатиме такими ж темпами, як і в 1970-1990 роки, тобто на 0,7% у середньому за рік. При цьому енергоефективність, що трактується як обсяг продукції, виробленої при споживанні одиниці енергії, продовжить підвищуватися в глобальному масштабі темпами, що прискорюються.
Основне завдання у сфері підвищення ефективності використання паливно-енергетичних ресурсів (ПЕР) у нашій республіці – максимально наблизитися до розвинених країн за рівнем енергоємності валового внутрішнього продукту (ВВП). У Білорусі енергоємність ВВП залишається в 1,3 рази вищою, ніж у середньому у світі, і майже в 2 рази вищою за рівень Німеччини.
Нині нашій країні питанням енергоємності під час будівництва будинків приділяється належної уваги, оскільки розглядаються лише питання енергоефективності під час експлуатації будинків. Адже кіловат-година, витрачена в процесі виробництва будматеріалів і будівництва будинку, як і кіловат-година, витрачена на експлуатацію будівлі, в результаті є складовими енергоємності ВВП нашої країни.
Основні визначення
Енергоємність (embodied energy – поглинена енергія, energy content,indirect energy, energy intensity, energy-output ratio та ін.) розумітимемо як величину споживання енергії на основні та допоміжні технологічні процеси виготовлення продукції, виконання робіт, надання послуг на базі заданої технологічної системи.
Чисельним виразом енергоємності системи є показник, що є відношенням енергії, що споживається системою, до величини, що характеризує результат функціонування даної системи.
Енергоємність системи може вимірюватися в кіловат-годинах на одиницю продукції (для електроенергії); у гігакалоріях на одиницю продукції (для теплової енергії); в т у. т. (або т н. е.) на одиницю продукції (для спожитого палива, а також перерахованих у паливний еквівалент електроенергії та теплової енергії); у сукупних витратах енергію (паливо) на одиницю виручки; у сукупних витратах енергію (паливо) на одиницю ВВП.
Енергоємність ВВП є одним із ключових показників сталого розвитку країни, що характеризує рівень ефективності енергоспоживання у всіх секторах економіки. Порівняльна діаграма енергоємності різних країн, включаючи Республіку Білорусь, її найближчих сусідів та країни зі схожими кліматичними умовами показує, що ми за цим показником (0,21) випереджаємо в півтора рази Україну та Україну (0,36 та 0,35) практично відповідаємо рівню Китаю, але майже вдвічі поступаємось середньоєвропейському рівню (0,13).
Експлуатаційна енергоємність будівлі – це кількість енергії (палива), спожита будинком на опалення, гаряче водопостачання, вентиляцію та кондиціювання повітря, віднесена до одного квадратного метра загальної площі квартир житлового будинку або корисної площі громадського будинку.
Повна енергоємність створення (будівництва)будівлі – це кількість енергії та (або) палива, витрачена на виготовлення продукції, включаючи витрати на видобуток, транспортування, переробку корисних копалин та виробництво матеріалів, деталей з урахуванням коефіцієнта використання сировини та матеріалів, будівництво, ремонт та відновлення, а також утилізацію.
При цьому слід враховувати, що:
Формування показника енергоємності будівлі
У процесі будівництва використовуються різні матеріали та конструкції, виготовленням яких займаються підприємства будівельної індустрії. На видобуток вихідної сировини та її транспортування на підприємства будівельної промисловості також витрачається енергія, що має підсумовуватися з енергією, витраченої виробництва будівельних матеріалів і конструкцій. У цьому процесі використовуються різні види енергії, які згодом при наведенні їх до одного енергетичного показника повинні визначати енергоємність кожного матеріалу.
Далі виготовлені будівельні матеріали та конструкції, а також окремі види матеріалів (цемент, вапно, пісок та ін.) транспортуються на будівельний майданчик для подальшого збирання, монтажу та застосування. Окрім матеріалів та конструкцій, на будівельний майданчик поставляються для монтажу інженерні системи та обладнання (газове, опалювальне, сантехнічне, електротехнічне та ін.). На всі процеси, що відбуваються на будівельному майданчику, і на обладнання, що застосовується, витрачається енергія, яка також повинна включатися до складу повної енергоємності будівлі.
Відповідно до прийнятої довговічності будівлі (розрахунковим терміном її служби) у встановлені терміни здійснюється її ремонт та відновлення. На ці роботи буде також витрачено енергію, яка повинна включати енергію на виробництвощо застосовуються для ремонту та відновлення матеріалів та витрати енергії на саме виконання робіт. Після закінчення розрахункового терміну служби будівлі буде витрачено енергію на її розбирання та утилізацію.
Різні види енергії, які були витрачені на вище перераховані роботи з будівництва (створення), ремонту та утилізації будівлі, а також витрати енергії на експлуатацію будівлі в кінцевому підсумку складуть її повну енергоємність за весь розрахунковий термін служби.
Повна енергоємність будівництва (створення) будівлі може бути суттєво зменшена при оптимальному проектуванні та виборі будівельних матеріалів та конструкцій. Оптимум може бути знайдений при ретельному та строгому аналізі ефективності прийнятих рішень на всіх стадіях використання матеріалів, таких як:
З початком експлуатації будівлі для забезпечення функціонування її протягом розрахункового терміну служби використовується експлуатаційна енергія на опалення, гаряче водопостачання, вентиляцію, освітлення.
Як зазначалося вище, нині з метою оцінки енергоефективності будинків розглядаються лише витрати енергії на експлуатацію будинків. Вся нормативна база, що стосується енергоефективності житлових будинків Республіка Білорусь, націлена переважно зниження саме цих витрат енергії. Зокрема, ми розпочали роботу зі створення житлових будинків із майже нульовим споживанням енергії. Проводиться гармонізація наших будівельних нормативів із європейськими на базі Директиви 2010/31/ЄС «Про енергоефективність будівель».
Однак слід розуміти, що підвищення енергоефективності будівлі потребує підвищення енергетичних витрат на створення її оболонки та конструкцій, що може збільшити її загальну енергоємність. Іншими словами, зменшуючи експлуатаційні витрати енергії, ми можемо збільшитивитрати енергії створення будівлі. Якщо далі припустити, що ми досягнемо мети і будуватимемо лише будинки з майже нульовим споживанням енергії при їх експлуатації, то саме повна енергоємність стане головним ресурсом для скорочення витрат енергії у цьому секторі економіки.
Найближчим часом повна енергоємність з урахуванням енерговитрат на створення будівель із майже нульовим споживанням енергії стане домінуючим показником при вжитті заходів щодо зниження енерговитрат та скорочення викидів СО2.
Для вирішення цієї важливої народногосподарської проблеми необхідно доповнити діючі стандарти на будівельні матеріали та конструкції, а також на види будівельно-монтажних робіт даними (за належністю) про їхню повну енергоємність, що дозволить проектувальнику зробити обґрунтований техніко-економічний вибір енергоефективного матеріалу для енергоефективного та екологічно чистого. вдома. Ми повинні знати повну енергоємність всього будинку, щоб оцінити його вплив на навколишнє середовище.
Таким чином, за аналогією з витратами енергії на експлуатацію, у будівельні норми (проектну документацію) необхідно ввести показник енергоємності на один квадратний метр збудованої будівлі з урахуванням майбутніх ремонтів, відновлення та утилізації цієї будівлі.
При визначенні порядку розрахунку енергоємності будівництва необхідно врахувати:
На першому етапі корисною інформацією для таких розрахунків можуть бути показники енергоємності основних будівельних матеріалів, які можна знайти у технічній літературі. Ці дані наведено у додатку.
Головна мета регулювання енергоємності у будівництві – зменшення сукупної енергоємності будівель протягом їх розрахункового терміну служби та, зрештою, зниження енергоємності ВВП у країні.
Енергоємність основних будівельних матеріалів за даними літературних джерел