Комплексный анализ зон комфортности при обеспечении эффективного энергосбережения в помещении


Экономия энергии сегодня рассматривается многими странами как важнейшая национальная экологическая и экономическая проблема. Снижение энергопотребления, а значит, сокращение производства энергии тепловыми станциями ведет к существенному снижению загрязнения окружающей среды выбросами этих станций.

Если учесть, что в России общая площадь эксплуатируемых зданий составляет около 5 млрд.м2 ( в том числе 2.5 млрд.м2- жилые здания) и на их отопление расходуется 400 млн.т. условного топлива, что составляет 25% годовых энергоресурсов страны, то становится ясно, что первостепенное значение при решение проблем энергосбережения России имеет повышение эксплуатационных характеристик зданий и рациональный расход энергоресурсов.

Важнейшим путем экономии энергоресурсов является сокращение теплопотерь здания через ограждающие конструкции, оборудование и трубопроводы.
Наряду с использованием общих нормативных требований по тепловой защите зданий ( конструкция стен, заполнение оконных и дверных проемов, покрытия, пола первого этажа) , т.е. составляющих тепловой оболочки или теплового контура здания, регламентированных в СНиП II-3-79*, СНиП 2.04.05-91, СНиП 2.04.07.-86, СНиП 2.04-01.-85 следует применять индивидуальную концепцию инженерного обеспечения проектируемого объекта, как единой энергетической системы.
Учитывая нормативные значения сопротивления теплопередачи Rо(тр), приведенного коэффициента теплопередачи Ко(тр) и воздухопроницаемости Gо(тр) необходимо получить технически и экономически целесообразные параметры Rо(тр) , Ко(тр), Gо(тр) , характеризующие тепловой режим проектируемого помещения.
Кроме того, внедрение при разработке проекта разделов, основанных на апробированных инженерных нововведениях ( К-стекло, i-стекло, с коэффициентом теплопроводности K(v)- 1,9 Вт/м2 °К и 1,2 Вт/м2 °К соответственно, свегопрозрачные конструкции, многослойные ограждающие конструкции с использованием полимерных теплоизоляционных материалов с повышенной теплоэффективностью) позволит достичь дополнительного эффекта, учитываемого при общем расчете.

Но повышение теплоэффективности не является самоцелью. Главное сводится к достижению экономии теплопотребления при обеспечении наибольшей комфортности зон жизнедеятельности человека.
Жилая среда содержит целый ряд факторов риска: физические, химические, биологические, архитектурно-планировочные и др., оказывающие на человека комбинированное, комплексное воздействие, что снижает его иммунный потенциал, повышая вероятность заболевания.
Находясь внутри здания человек подвержен постоянному воздействию таких внутренних факторов, как микроклимат (тепловой и влажностный режимы), качество воздуха, инсоляция и искусственное освещение, широкий спектр магнитных полей, ионизирующая радиация, шум, вибрация.
Поэтому проектируя здание следует учитывать уже на начальном этапе гипотетически вероятные зоны дискомфортного пребывания человека, их характеристики и взаимовлияние.

Существенный вклад в общую картину зон дискомфортного пребывания человека, связан с электромагнитным излучением (даже на бытовом уровне, при превышении условного предела безопасности 0,2 мкТл), ионизирующей радиацией, шумом, внутренними источниками загрязнения (строительные отделочные полимерные материалы, оборудование, мебель).

Возникновение зон «локального дискомфорта» может быть также связано с выделением в воздушную среду в значительных концентрациях фенола, формальдегида, аммиака, стирола, сернистого ангидрида и др., вызванного влиянием излучаемого с нагретых поверхностей тепла в сторону, например, мебели из ДСП или ковровых изделий из химических волокон.

Основными пространственно-временными критериями оценки «зон комфортности» являются:

1. Площадь комфортной зоны S(к) (проекция объема V(к) на горизонтальную плоскость передвижения человека).
2. Непрерывность комфортной зоны. Моделирование и проектирование пространства жизнедеятельности человека должно по возможности обеспечивать пространственно-временную «цельность» экологически безопасной зоны.
3. Взаимовлияние (наложение) зон «локального дискомфорта».

Сравнительный анализ «наложения» аномальных факторов по времени и пространству позволяет получить достаточно точное представление о «степени комфортности» той или иной зоны жизнедеятельности.


Б.Г. Попов, А.Ю. Цыганов
Московский государственный университет инженерной экологии