Проблемы энергосбережения в зданиях и сооружениях. Светопрозрачные конструкции
Вот уже второй век Россия потребляет на нужды отопления в 3–4 раза больше невосполнимых природных ресурсов, чем зарубежные страны с похожими климатическими условиями. Плохая теплозащита становится причиной потери трети потребляемой тепловой энергии. Стратегически это угрожает экономической и экологической безопасности страны, не говоря уже о том, что россияне миллиардами своих трудовых рублей оплачивают это безобразие. Почему не работает Закон РФ «Об энергосбережении»? Почему фактически не контролируется выполнение требований СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»? Почему в новомодные теплоэнергетические паспорта зданий заносят липовые «фактические значения показателей», нарушая Закон РФ «О защите прав потребителя»? Давайте разберемся.
Проблема энергосбережения имеет три составляющие: законодательную, методическую и техническую. Технической основой энергосбережения служит проект здания, обеспечивающий заданные теплотехнические параметры на основе аналитического моделирования, а также расчетных и измеренных значений теплофизических свойств используемых материалов и конструкций. Методическая составляющая предполагает, что известна последовательность операций, позволяющая с необходимой точностью сравнить построенный объект с проектом и сделать обоснованный вывод о степени их соответствия. И, наконец, закон должен устанавливать ответственность каждого субъекта, участвующего в проектировании, строительстве, приемке и эксплуатации зданий, за несоблюдение требований энергосбережения.
Понятно, что никакой закон не будет работать, если отсутствуют физические возможности для его выполнения. В данном случае, прежде всего, необходимо иметь достаточно точные средства измерений теплового сопротивления и теплопроводности теплоизоляционных материалов и ограждающих конструкций зданий и сооружений. Поскольку самым уязвимым элементом ограждающих конструкций являются оконные блоки, с них и начнем.
После падения Берлинской стены в страну на плечах советских солдат вошли европейские строительные фирмы, вооруженные новейшими энергосберегающими технологиями и современными стеклопакетами. Они ставили своей целью захват отечественного рынка стройиндустрии. Единственным бастионом, вставшим на их пути, оказалась сертификация продукции, применяемой на территории России. Занимая последний рубеж обороны, Госстрой заявил о введении целого пакета новых стандартов, направленных на применение в строительстве энергосберегающих конструкций и материалов [1]. Их теплофизические свойства предлагалось измерять с точностью, которая в несколько раз превышала возможности имеющихся в стране приборов. В такой ситуации сакраментальная фраза «несоблюдение стандарта преследуется по закону» просто повисала в воздухе.
ВНИИМ им. Д. И. Менделеева срочно приступил к созданию прецизионных приборов для измерения теплофизических свойств ограждающих конструкций [2]. Уже в 2002 г. нам удалось совместно с одним из отечественных заводов разработать многоканальный измеритель теплопроводности типа ИТ-2.
Насколько наша страна была близка к роли банановой республики на задворках Европы, красноречиво свидетельствует лишь одна цитата из статьи президента одной авторитетной международной организации о том, что в нашей стройиндустрии «данные, полученные в результате экспериментальных исследований теплового сопротивления одной и той же конструкции, могут различаться на 50% и более. Это касается большинства климатических камер, имеющихся в России. Необходимо проводить испытания в г. Розенхаймер» (Европейский испытательный центр в Германии — Н. С.).
Мы смогли ответить на это выступление уже через месяц: «По результатам независимой экспертизы предел погрешности аттестованной и поверенной во ВНИИМ теплофизической аппаратуры при измерениях теплового сопротивления стеклопакетов в климатических камерах 4-х испытательных центров не превышает 7%, регламентируемых стандартом. Вряд ли в такой ситуации необходимо проводить испытания в г. Розенхаймер».
Вопрос был снят. Тонкость заключалась лишь в том, что в 2002 г. во всей России только эти четыре испытательных центра были снабжены аппаратурой, действительно способной осуществлять измерения с необходимой точностью.
В настоящее время приборы типа ИТ-2 прошли государственные приемочные испытания и внесены в государственный реестр. Освоен серийный выпуск этих приборов. В 2007 г. начались государственные испытания еще одного типа приборов, по мнению разработчиков, подходящих для измерений теплотехнических параметров ограждающих конструкций в климатических установках испытательных центров. Отличительной особенностью обоих типов средств измерений, снабженных компьютеризированными измерительно-вычислительными комплексами, является то, что для получения одного протоколируемого значения теплового сопротивления испытуемой ограждающей конструкции в реальном масштабе времени обрабатывается массив информации из 50 000 измерений.
Обязательным условием достижения необходимой точности является проведение комплектной поверки рабочих средств измерений по эталонной мере теплопроводности, аттестованной во ВНИИМ им. Д. И. Менделеева с доверительной границей относительной погрешности не более чем 3%.
Здесь следует отметить, что в Советском Союзе за обеспечение единства измерений теплопроводности отвечали ВНИИМ им. Д. И. Менделеева, ВНИИФТРИ и ДАЛЬСТАНДАРТ. Рабочие средства измерений производили Ленинград, Рига, Киев и Актюбинск. После распада СССР основные производители теплофизической аппаратуры оказались за границей и прекратили свое существование. ВНИИФТРИ и ДАЛЬСТАНДАРТ законсервировали свои эталоны. Таким образом, в России ВНИИМ им. Д. И. Менделеева монопольно обеспечивает единство измерений теплопроводности и таких связанных с ней теплофизических и теплотехнических величин, как тепловое сопротивление и сопротивление теплопередаче.
Вскоре после того, как испытательные центры были снабжены прецизионной измерительной аппаратурой, к нам из разных концов страны стала поступать информация о том, что европейские паспортные данные энергосберегающих стеклопакетов не соответствуют действительности. Особенно тревожные сигналы приходили из Сибири.
Для проведения необходимых исследований в Санкт-Петербургском испытательном центре «ПКТИ СтройТест» была построена уникальная климатическая камера, в которой создавались пятидесятиградусные сибирские морозы.
В результате полугодовых экспериментов выяснилось, что стеклопакеты, аттестованные по европейским стандартам при минус 18 0С, при более низких температурах существенно теряют свои энергосберегающие свойства. В Российских испытательных центрах стеклопакеты, в соответствии со СНиП, в большинстве случаев испытывали при температуре от минус 26 0С до минус 50 0С. Сейчас все сертификационные испытания проводят по европейским стандартам — при минус 18 0С, а эксплуатационные — в соответствии с действующим СНиП.
Полученные экспериментальные результаты подтверждены методом численного моделирования. Они являются основанием для внесения изменений в стандарты, использующие результаты европейских исследований стеклопакетов в качестве справочных данных. Кроме того, эти результаты поставили, мягко говоря, в неудобное положение те испытательные лаборатории, которые подтвердили неизменность теплотехнических характеристик европейских стеклопакетов, помещенных в нестандартные условия.
При необходимости теплотехнические характеристики оконных блоков могут быть исследованы непосредственно в условиях эксплуатации. В 2001 г. разработана и согласована с Госстроем необходимая для этого методика проведения энергоаудита.
Монтаж оконных блоков является отдельной, достаточно сложной инженерной проблемой. Благодаря усилиям специалистов НИУПЦ «Межрегиональный институт окна» на постоянной основе ведется обучение и подготовка кадров монтажников, издан «Справочник монтажника», в котором содержится исчерпывающая информация, необходимая для качественного монтажа светопрозрачных конструкций.
Таким образом, проблему качества светопрозрачных конструкций технически и методически можно считать решенной в первом приближении, хотя, конечно, нет предела нашему совершенству.
Что касается законодательной части, то, поскольку государство практически самоустранилось от этого сектора экономики, ее становление проходило в полном соответствии с законами рыночных отношений. Сейчас мы выходим из периода накопления начального капитала, когда заказы доставались тем, кто громче хвалил свой товар. Сегодня, во всяком случае в Санкт-Петербурге, граждане достаточно компетентны в правовых вопросах, чтобы спросить у производителей оконных блоков, кто будет отвечать за монтаж. И отказаться от услуг самого известного производителя, если окажется, что монтаж поручен некой фирме-однодневке без лицензии. Здесь большую роль сыграли просветительские статьи директора НИУПЦ «Межрегиональный институт окна» А. Ю. Куренковой, публикуемые в различных изданиях.
Примерно так же обстоит дело и в отношении испытательных центров, в которые обращаются строительные или стекольные компании. Если вы хотите заплатить за бумажку с печатью, то можно смело обращаться в любой из них. Но уже были случаи, когда компаниям с такими бумажками отказывали в праве участия в тендере. Сейчас на Западе, в отличие от бытовавшей раньше фразы «фирма гарантирует», среди потребителей результатов измерений самое модное слово — tracibility, под которым имеется в виду «прослеживаемость» результатов измерений к эталону. То есть там, наконец, пришли к нашей иерархической схеме передачи размера единицы физической величины от эталона всем рабочим средствам измерений. В нашей стране, если вы хотите получить не бумажку с печатью, а Протокол измерений теплопроводности, теплового сопротивления или сопротивления теплопередаче, необходимо узнать, имеет ли испытательная лаборатория действующее Свидетельство о поверке ее аппаратуры, полученное во ВНИИМ им. Д. И. Менделеева. Только наличие такого Свидетельства дает право продажи перечисленной измерительной продукции по ГОСТ 26254-84 и ГОСТ 26602.1-99.
Полный перечень испытательных центров, имеющих право продажи измерительной продукции по ГОСТ 26254-84 и ГОСТ 26602.1-99, приведен в таблице.
Полный перечень испытательных центров, имеющих право продажи измерительной продукции по ГОСТ 26254-84 и ГОСТ 26602.1-99
|
Страна
|
Наименование
|
|
Россия
|
НИИСФ РААСН, КТК-2007 (И. Л. Шубин, А. А. Верховский, Москва), ИЦ «ПКТИ СтройТЕСТ», ИЦ «БЛОК» при Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительном университете, ООО «ИЦ СМИ» (Санкт-Петербург), ННИУ «Исследователь» (Краснодар), НПП «Технология» (Обнинск), Ростовский государственный строительный университет (Ростов-на-Дону), ГУ «Высокогорный геофизический институт» (Нальчик), АНО «Ивановостройиспытания» (Иваново)
|
|
Республика Беларусь
|
НИИСМ, ЗАО «Испытание средств сохранности и безопасности» (Минск), НИЦ «Сертис» (Брест), ОАО «Стройкомплекс» (Минск)
|
|
Казахстан
|
ТОО «Испытательный центр» (Актобе), ОАО «Национальный Центр экспертизы и сертификации»
|
В заключение статьи считаю своим долгом выразить искреннюю благодарность всем испытательным центрам и строительным компаниям, без методического и финансового участия которых самостоятельность стройиндустрии России была бы утеряна. Средства на восстановление метрологического обеспечения энергосбережения были выделены из госбюджета только в 2008 г. и лишь для изготовления и легализации разработанного за счет частного капитала государственного первичного эталона единицы теплопроводности. Участие частных компаний с различной формой собственности не было благотворительностью. Вложения в современную автоматизированную измерительную теплофизическую аппаратуру окупаются менее чем за один год, позволяют занять достойное место на рынке метрологических услуг и экономят немало нервных клеток. За эти годы сформировалось некое сообщество испытательных и строительных организаций, взявших за правило честно информировать производителей и потребителей о настоящих качествах строительной продукции. Эти организации подобны судьям и игрокам на футбольном поле. Согласитесь, не интересно играть, когда кому-то подсуживают. Но если вы хотите играть по правилам, ваше место в нашем клубе.
Литература
1. Шведов Н. В. «Стандартизация оконных и балконных дверных блоков в России». //«Светопрозрачные конструкции», № 5–6, 1999 г., с.10–13.
2. Соколов Н. А. «Метрологическое обеспечение энергосбережения (измерение теплопроводности и связанных с ней величин)». Научное издание. Учебное пособие. — Санкт-Петербург: «МИО», 2005.
| Автор: Н. А. Соколов Дата: 25.03.2008 Журнал Стройпрофиль 2-08 Рубрика: светопрозрачные конструкции Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |