Как уменьшить затраты на обогрев и кондиционирование

Строительные нормы в странах бывшего Союза не допускают использование в конструкциях зданий окон с коэффициентом сопротивления теплопередаче ниже 0,6 м²·°С/Вт. Этот же норматив для стен составляет 2,8 м²·°С/Вт, для крыши – 4,95 м²·°С/Вт, для пола – 3,46 м²·°С/Вт. Даже по этим ограничениям можно судить о том, что наибольший вклад в теплопотери дома зимой вносят окна.
Если перевести приведенные значения в теплопроводность (взять обратную величину), выраженную в Вт/ м2·оС и умножить её на площадь соответствующих ограждающих
поверхностей (стены, крыша, пол, окна) одноэтажного дома площадью 100 м², то для температур внутри дома и вне его +20º и 0º соответственно получим, что окна (шестая часть площади дома) и пол ответственны за 26 % теплопотерь (на каждый вид), стены – за 29 %, крыша – за 19 %.
Если по заданным условиям рассмотреть многоэтажное административное здание, в котором площадь окон достигает 40 % площади дома, то потери тепла через окна достигнут 49 % с примерно равными долями теплопотерь остальных составляющих (стены 15 %, крыша 15 %, пол 21 %). Для пятиэтажного дома, в котором площадь пола и крыши остаётся неизменной, а площадь окон существенно возрастает, теплопотери за счёт окон составляют уже 68 % (стены 22 %, крыша 4 %, пол 6 %).
Из приведенных данных следует заключение, что для одноэтажного дома потери тепла через ограждающие поверхности примерно равны, с повышением этажности общие потери через окна начинают существенно преобладать над остальными, то есть потерями через стены, крышу и пол здания. Становится понятным, что основной задачей при утеплении здания является повышение теплоизоляции окон.
Однако в рассмотренном случае для упрощения задачи не учитывалась роль вентиляции в теплопотерях здания. В реальности же вклад зимней вентиляции в охлаждение помещений дома очень велик, поскольку отработанный воздух удаляется с большим количеством тепла, а свежий воздух нуждается в подогреве, на что расходуются значительные ресурсы.
Новый анализ пятиэтажного дома, уже с учётом работающей вентиляции, обеспечивающей однократный воздухообмен в течение часа (минимальная санитарная норма) даёт следующий результат: взнос в общие теплопотери дома стен – 11 %, крыши – 4 %, пола – 6 %, окон – 36 %, вентиляции – 43 %. Из этих данных следует, что для утепления реального дома наиболее серьезно нужно заниматься вентиляцией и окнами, а стены, крыша и полы на этом этапе снижения энергозатрат могут подождать.
Утепление окон нужно произвести подъёмом коэффициента сопротивления теплопередачи окон с 0,6 до 1,1 м²·°С/Вт. Это возможно либо полной заменой простых пластиковых окон энергосберегающими, либо установкой новых стеклопакетов с двумя низкоэмиссионными стёклами, при этом воздушное пространство между стёклами должно быть заполнено аргоном, имеющим низкую теплопроводность. При покупке окна необходимо удостовериться, что сертификат соответствия гарантирует величину требуемого коэффициента сопротивления теплопередаче.
Для уменьшения теплопотерь от вентиляции необходим переход на централизованную вентиляцию (без открывания окон) с рекуперацией отработанного воздуха. Это означает то, что приток и вытяжка должны быть принудительными с регулировкой потока через рекуператор – устройство, в котором большую часть своего тепла отработанный воздух отдаёт холодному свежему и нагревает его перед подачей в помещение. Недостающий нагрев производят электронагреватели. Устройство такой системы снижает теплопотери через вентиляцию в несколько раз. Общие теплопотери с указанной реконструкцией системы вентиляции и окон сокращаются на 30-50 %.
Летом наблюдается другая картина – для создания комфортных условий в помещении необходимо бороться с излишним теплом, которое поступает в дом, в основном, через окна. В многоэтажном здании для поддержания температуры в помещении + 25° при наружной + 32° львиную долю энергии (95 %) нужно потратить для устранения тепла от солнечного излучения снаружи в окна. На остальные источники тепла (стены, крыша, пол, вентиляция) приходится всего 5 %. В одноэтажном доме при тех же условиях (+25° внутри, +32° снаружи) затраты на нейтрализацию тепла от окон составляют 85 %.
Очевидно, что снижение удельных затрат на охлаждение помещения, которые значительно выше, чем для обогрева зимой, необходимо производить реконструкцией стеклопакетов. Установка одного лишь солнцезащитного стекла в стеклопакет в два с половиной раза снижает указанные выше затраты на нейтрализацию тепла от окон.
Как же выбрать стеклопакет, защищающий жильё от теплопотерь зимой и снижающий в максимальной степени затраты на кондиционирование летом? Современный стеклопакет с наличием функциональных стёкол стоит немалых денег и его невозможно менять на зиму и лето – он должен эффективно действовать круглый год.
Установлено, что наименьшие затраты в течение года (энергоэффективность зимой и защита от солнечной энергии летом) обеспечивает стекло