Нормативная база по проектированию и строительству зданий в России развивалась в соответствии с потребностью общества. До конца 80х годов основное внимание уделялось стоимости строительства, т.е. минимизировались капитальные затраты и абсолютно не учитывались эксплуатационные затраты, поскольку топливо было дешевым. Плановая экономика, существовавшая в то время, требовала, чтобы нормативная база отвечала вопросам гигиены, безопасности и экономичности стройматериалов.

Положение резко изменилось в результате перехода страны к рыночной экономике в начале 90х годов и значительного роста цен на топливо внутри страны. В это время было осознано, что страна расточительно расходует свои энергетические ресурсы на поддержание требуемого микроклимата в зданиях и что доля эксплуатационных расходов на отопление зданий относительно велика. В связи с этим в стране на уровне парламента были приняты законодательные акты, направленные на энергосбережение и эффективное использование энергии. Федеральный закон «Об энергосбережении», принятый в 1996 году, установил основные принципы создания нормативных документов по энергетической эфф. зданий, а Градостроительный кодекс РФ, принятый в 1998 году, – новую категорию строительного нормирования – территориальные строительные нормы (ТСН).

Нормативные документы в области строительства делятся на:

• Федеральные нормативные документы, включающие:

Государственные стандарты РФ в области строительства (ГОСТ РФ);

Строительные нормы и правила (СНиП);

Своды правил по проектированию и строительству (СП).

• Территориальные строительные нормы (ТСН).

Госстроем России в 1994 году была поставлена задача при разработке новых строительных норм обеспечить снижение потребности в тепловой энергии на отопление зданий по сравнению с 1995 годом на 20% в период до 1999 года и на 40% с 2000 годом. Для решения этой задачи потребовалось разработать новые принципы нормирования тепловой защиты зданий [1].

В регионах России, находящихся в разнообразных климатических, строительных и энергетических условиях, был накоплен большой опыт проектирования, строительства и эксплуатации зданий. В связи с этим представлялось целесообразным начать разработку и апробацию новой идеологии федеральных норм в российских регионах с активным участием региональных специалистов.

Энергетические принципы нормирования тепловой защиты зданий
Новая концепция основана на следующих трех принципах:

установление нормативов для достижения трех основных целей – требование по уровню энергопотребления на отопление и вентиляцию здания, тепловой комфорт как в центре обслуживаемой зоны помещений, так и на ее границах, запрещение образования конденсата на внутренних поверхностях ограждающих конструкций;

предоставление проектировщику свободы выбора для достижения требуемого уровня энергопотребления, подтверждаемого измеряемыми параметрами вместо щепетильного соблюдения установленных правил;

обеспечение возможности контроля и сертификации фактических энергетических параметров здания с целью подтверждения соответствия возведенного и эксплуатируемого здания проектным значениям.

В основу подхода положены нормируемые величины удельной потребности в тепловой энергии на отопление (или охлаждение) и вентиляцию зданий. Для нахождения этих нормируемых величин были определены теплозащитные свойства совокупности наружных ограждающих конструкций зданий. Удельная потребность в тепловой энергии на отопление здания определяется количеством тепла, необходимого для отопления помещений здания в течение отопительного периода, отнесенных к общей отапливаемой площади или к отапливаемому объему здания и к градусосуткам отопительного периода, кДж/(м2•°C•сут) или кДж/(м3•°C•сут).

Идея разработки такого параметра относится к 1994 году [2], когда этот новый параметр был предложен в качестве основного норматива в модели стандарта по энергетической эфф. зданий. Эта модель стандарта «Энергетическая эффективность в зданиях. Региональные нормы по тепловой защите зданий» была разработана НИИСФ РААСН и ЦЭНЭФ с участием Общества по защите природных ресурсов.

Территориальные строительные нормы по энергетической эфф. зданий
Территориальное нормирование является новым делом, поскольку в Советском Союзе такое нормирование отсутствовало. Новизна подхода в создании территориальных норм по теплозащите зданий, обеспечивающих равнозначный энергосберегающий эффект, предусматриваемый федеральными нормами, заключается в том, что в них используются резервы, не задействованные в федеральном СНиП по строительной теплотехнике.

По этому новому принципу регламентируются требования не к отдельным частям здания (стены, перекрытия, окна и т. д.), формирующим тепловой баланс здания, а к зданию в целом с энергетической точки зрения. Такой энергетический параметр формируется теплозащитой здания, архитектурными, объемнопланировочными и компоновочными решениями, системами отопления и вентиляции, дополнительными теплопоступлениями, учетом эфф. систем теплоснабжения и климатическими параметрами. Этот метод позволяет достичь заданной потребности в энергии при меньшей стоимости. Аналогичная методология уже используется в Великобритании, Франции, Италии, Германии, Дании, Канаде и в некоторых штатах США [3].

В 1998–99 годах с установлением норм по удельному энергопотреблению была разработана новая редакция московских городских норм по энергосбережению в зданиях (МГСН 2.019 [4], по которым осуществляется сейчас все московское строительство. В этих нормах был детально разработан энергетический паспорт здания, методология расчета энергозатрат на горячее водоснабжение, и новый раздел проекта «Энергоэффективность зданий».

В течение 1999–2002 годов было разработано и введено в действие свыше 27 ТСН от Калининградской области на западе до Сахалинской области на востоке и от Краснодарского края на юге до Ненецкого автономного округа на севере ( ). Основные нормативные требования во всех регионах России, нормализованные по отношению к градусосуткам, близки друг к другу ( табл.), т. к. не зависят от климата региона.

Примечание: величины qhreq, кДж/(м3•°C•сут), в круглых скобках относятся к офисам

Нормативы в ТСН установлены по второму этапу повышения теплозащиты из условия энергосбережения согласно СНиП II379* с изменениями № 3 и 4, учитывают особенности базы стройиндустрии региона РФ и местной промышленности стройматериалов, систем теплоснабжения, энергообеспеченности и обеспечивают согласно этим требованиям снижение уровня энергопотребления на отопление зданий не менее, чем на 40% по сравнению с 1995 годом.

Несмотря на то что ТСН различных регионов разработаны по одному и тому же принципу, каждое из них существенно отличается друг от друга. Например, ТСН ХантыМансийского автономного округа, начиная с 2003 года установили уровень удельной потребности в энергии на отопление зданий на 20% ниже, чем нормативы, установленные в таблице. Все утвержденные главами администрации территорий ТСН введены в действие на этих территориях, зарегистрированы Госстроем России с присвоением регистрационного номера и включены в список нормативных документов, действующих на территории Российской Федерации. Не менее 70% (а в некоторых регионах, например в Москве, 100%) вновь возводимых и реконструируемых зданий проектируются и возводятся согласно требованиям этих ТСН. Территориальные нормы имеют большой успех в стране, что содействует их быстрому распространению. Наиболее впечатляющим результатом является то, что регионы с охотой переходят на потребительский метод, предпочитая его предписывающему методу.

Энергетический паспорт
Другой особенностью ТСН является Энергетический паспорт здания [5], предназначенный для контроля качества проектирования здания и последующего его строительства и эксплуатации. Энергетический паспорт является удобным инструментом при разработке проекта здания и контроле соответствия проекта требованиям территориальных норм. Кроме того, он дает потенциальным покупателям и жильцам конкретную информацию о том, что они могут ожидать от энергетической эфф. здания. Более энергоэффективным зданиям может отдаваться предпочтение по сравнению с менее энергоэффективными зданиями, приводящими к большим платежам за энергию, связанным также и с несоответствием реального энергопотребления нормативным требованиям. Следовательно, Энергетический паспорт является обосновывающим документом для экономического стимулирования энергосбережения (льготное налогообложение, кредитование, дотации и др.) и объективной оценки стоимости на рынке жилья. Для разработанных и утвержденных ТСН разрабатываются компьютерные версии энергетического паспорта с целью облегчения работы с нормами при проектировании и последующего контроля энергопотребления здания при эксплуатации.

Специальный раздел ТСН требует контроля проектной продукции на соответствие нормам ТСН. Энергетический паспорт, заполняемый на стадии разработки проектной документации, доказывает соответствие проекта требованием ТСН. В случае несоответствия проекта требованиям ТСН проект здания должен возвращаться на доработку.

Каковы результаты внедрения ТСН в регионы РФ
Во всех регионах, где утверждены ТСН, начато проектирование и возведение зданий согласно новым нормам. С целью ускорения внедрения, например, в Челябинской области за год до официального утверждения ТСН было отдано распоряжения осуществлять проектирование по проекту ТСН. Наибольших результатов добилась Москва, поскольку первые ТСН были введены в 1994 году. В результате строительство всех новых и реконструкция жилых зданий в Москве осуществляется по этим нормам с объемом ежегодного строительства 3,2 млн. м2 (в прошлом году – 3,8 млн. м2, в текущем планируется 4,2 млн. м2), что привело к кумулятивному сбережению тепловой энергии свыше 1 ТВт•ч (что составляет 4% от общего теплопотребления города на нужды отопления). В аналитической статье [6] приводятся данные о расчетной потребности в тепловой энергии домовпредставителей массовых серий в Москве, которые удовлетворяют требованиям ТСН. Причем себестоимость 1 м2 в модернизированных согласно ТСН сериях П44Т и П3М лишь на 5% выше, чем в серияхпрародителях, разработанных по старым нормам до 1995 года. Проведение всего комплекса энергосберегающих мероприятий по всей цепочке от источника теплоснабжения до конечного потребителя, и ввод в эксплуатацию новых жилых домов с улучшенными теплозащитными характеристиками позволили за 3 года (1998–200 снизить затраты тепловой энергии на 1 м2 отапливаемой площади в среднем на 12% [7].

Какое воздействие оказали ТСН на внедрение новых технологий
Реализация новых требований наиболее эффективна при использовании новых прогрессивных технологий, материалов и конструкций. Эффективные теплоизоляционные материалы, сверхлегкие теплоизоляционные бетоны и пористые керамические изделия, вентилируемые и невентилируемые фасадные системы с облицовками и без них, пароизоляционные, ветро, влагоизоляционные и теплоотражающие материалы, мансардные системы и новые конструкции крыш, светопрозрачные ограждения из герметичных стеклопакетов с теплоотражающими покрытиями в пластмассовых переплетах или переплетах из клееной древесины и пр.

Получили распространение эффективные негорючие утеплители на основе базальта и стекловаты, доля которых составляет 72%, и теплоизоляционных ячеистых бетонов, доля которых пока не превышает 3%, и горючих пенопластов, доля которых составляет 20%. Потребность в теплоизоляционных материалах стимулировала их рынок, а высокие транспортные расходы и таможенные пошлины – развертывание новых производств в России. Примером таких производств являются ЗАО «Минеральная Вата», ROCKWOOL RUSSIA и ОАО «ФлайдерерЧудово».

Изза ошибок проектирования при использовании новых технологий возникли новые проблемы. Вот некоторые из них: промерзание откосов светопроемов, недостаточный воздухообмен, повышенная влажность помещений зданий и др.

С целью недопущения ошибок при проектировании был разработан и утвержден на федеральном уровне новый вид нормативного документа – свод правил (СП 23101200 «Проектирование тепловой защиты зданий». В этом документе разработаны правила расчета приведенного сопротивления теплопередаче, включая перекрытия теплых чердаков и подвалов, и остекленных лоджий, рекомендации по проектированию фасадных систем, разработан алгоритм расчета удельной потребности в тепловой энергии на отопление и введен энергетический паспорт здания, разработаны правила контроля энергетических параметров и уровня тепловой защиты здания, разработана классификация строительных материалов и методика определения их расчетных коэффициентов теплопроводности.

Новые федеральные нормы
На основе полученного регионального опыта был разработан проект новых федеральных норм «Энергосберегающая тепловая защита в зданиях», в котором сформулированы нормативные требования, и новый свод правил «Строительная теплотехника. Проектирование зданий и сооружений», где приведены методы теплотехнических и энергетических расчетов. В новых нормах предусматривается, что уровень теплозащиты отапливаемого здания будет определяться исходя из принципиально нового нормативного требования – удельного энергопотребления на отопление здания, приходящегося на одни градусосутки отопительного периода. Эти нормативы устанавливаются на основе расчетов зданийпредставителей, запроектированных по второму этапу повышения теплозащиты из условий энергосбережения согласно действующим сейчас нормам по строительной теплотехнике. Если при проектировании использованы резервы, не задействованные в прежних нормах – влияние объемнопланировочных и архитектурных решений, учет естественного и принудительного воздухообмена, бытовых тепловыделений, солнечной радиации, регулируемости систем отопления и пр., то требования к отдельным элементам теплозащиты могут быть несколько снижены по сравнению с требованиями второго этапа. но при этом конечный результат в части энергосбережения достигается за счет повышения качества проектирования, а проектировщику предоставляется большая свобода в выборе проектных решений при теплотехническом проектировании. При этом апробация конкретных нормативных значений удельного энергопотребления на отопление зданий проводится на региональном уровне путем проектирования конкретных зданий.

Разработан и утвержден новый федеральный СНиП 31022002 «Дома жилые одноквартирные». В этом документе впервые на федеральном уровне разработан раздел «Энергосбережение», где введена оценка по комплексному показателю удельной потребности в тепловой энергии на отопление дома, кДж/(м2•°C•сут), в зависимости от площади его отапливаемых помещений и этажности. При этом допускаются сниженные по сравнению СНиП II379* нормативы при удовлетворении требования по этому комплексному показателю.

В заключение следует отметить, что:

новый принцип нормирования по комплексному показателю удельного энергопотребления здания за отопительный период, дающий большую свободу при выборе проектных решений и принцип. возможность контроля энергопотребления при эксплуатации зданий, впервые в российской практике был успешно апробирован более чем в 27 субъектах РФ и предложен в проекте новых федеральных норм по энергосберегающей тепловой защите зданий;

новые нормативные требования стимулировали региональную промышленность на выпуск новых прогрессивных строительных материалов и продуктов на уровне мировых стандартов и, в частности, на увеличение производства эффективных высококачественных теплоизоляционных материалов, энергосберегающих ограждающих конструкций и фасадных систем и новых энергоэффективных типов светопрозрачных конструкций.

Литература
Бондаренко В., Ляхович Л., Хлевчук В., Матросов Ю. и др. О нормативных требованиях к тепловой защите зданий // БСТ. 200 № 11.

Матросов Ю., Бутовский И. и Гольдштейн Д. Новая концепция нормирования теплозащиты зданий. Энергетическая эффективность / Бюллетень ЦЭНЭФ. М., 199 Октябрьдекабрь.

Осипов Г., Матросов Ю. и Бутовский И. Территориальные нормы по теплозащите зданий // БСТ. 199 № 8.

Матросов Ю., Ливчак В., Щипанов Ю. Энергосбережение в зданиях. Новые МГСН 2.0199 // Энергосбережение. 199 № С. 3–13.

Матросов Ю., Бутовский И. Стратегия нормирования теплозащиты зданий с эффективным использованием энергии // Жилищное строительство. 199 № 1–3.

Дмитриев А. Новое энергоэффективное строительство Москвы // Энергосбережение. 200 № 6.

Лапир М. Целевая программа: комплекс первоочередных мер по энергосбережению в Москве // Энергосбережение. 200 № 5.