Енергийна ефективност на сгради

Необходимост от топлоизолирането на сгради

В своята хилядолетна история човечеството винаги е схващало строените от него сгради като средство за защита от неблагоприятните въздействия на природната среда. Ограждащите елементи на сградата (покрив, стени, под, прозорци), създават условия в помещенията й да бъде създаван определен микроклимат, параметрите на който съответстват на санитарно-хигиенни и технологични изисквания. Основните функции, които трябва да изпълнява топлоизолацията на ограждащите елементи на сградата, могат да се формулират по следния начин:

• Максимално да затрудни топлообмена между въздуха в помещенията и външния въздух;
• Да води до намаляване на енергийните загуби при отопляването на сградите през зимния сезон, а също така и да предпазва помещенията от прегряване на въздуха в тях през лятото;
• Да спомага за постигането на оптимални санитарно-хигиенни, а в определи случаи и технологични параметри на микроклимата в помещенията по време на обитаването и използването по предназначение на сградите.

Микроклиматът в помещенията се създава от въздушен и радиационен режим.

Въздушният режим представлява взаимодействието на температурата, влажността и движението на въздуха. От съчетанието на тези три компонентa в даден момент въздушният режим в помещенията може да оказва различно физиологично действие върху човека.

Радиационният режим в помещенията представлява от една страна топлообмен чрез излъчване между човека и окръжаващите го и ограждащи елементи на сградата (прозорци, стен, под, таван), а от друга – между човека и външното пространство (при отворени прозорци, балконски врати и др.).

Топлинен дискомфорт за обитателя на едно помещение или сграда настъпва или при много топло време (летен сезон), когато неговият организъм трябва да се освободи от излишната топлина посредством топлообмен, или при студено време (зимен сезон), когато организмът му не може да компенсира топлината, отдавана от тялото на околното пространство. За осигуряване на този баланс при разнообразните температурни въздействия върху човека, от решаващо значение са мерките и методите за регулиране на микроклимата в помещенията, както и за тяхното умело и икономически целенасочено използване при проектирането на топлоизолацията на ограждащите елементи на определена сграда.

Съвременни тенденции при проектирането и изпълнението на енергоефективни топлоизолационни системи на нови сгради

Проблемът за енергоефективността при отоплението и климатизирането на жилищни, обществени, промишлени и други сгради, е и изключително актуален от гледна точка на икономията на енергия. В редица европейски страни нормативните документи за проектиране на топлоизолационните системи на сгради са насочени към подобряване на енергийната им ефективност, а и това е целта на действащата в България от 2005 г. Наредба №7 за енергийна ефективност на сгради.

За постигане на енергоикономичност на една сграда е необходимо още във фазата „идеен проект“ да бъдат изяснени основните моменти на топлоизолационните системи на нейните ограждащи елементи (фасадни стени, покриви, прозорци, подове над неотопляеми помещения). Във фаза „технически проект“, част „архитектура“, трябва да бъдат прецизирани възприетите решения на топлоизолационните системи на ограждащите елементи на сградата, а също така да бъдат уточнени материалите и местоположението на техния топлоизолационен слой. Работният проект в част „архитектура“ на топлоизолационните системи на ограждащите елементи на сгради дава конкретни решения на техните конструкции и детайли на база използването на определени фирмени материали и изделия.

При проектиране на енергоефективни сгради специално внимание се обръща на дограмата и стъклопакетите на вратите и прозорците по фасадите, тъй като по принцип те имат по-голяма топлопроводност от добре топлоизолираните фасадни стени, и в този смисъл представляват т. нар. „топлинен мост“.

В редица европейски страни, а в последните години има реализации и в България, се използват прозорци и врати, с коефициент на топлопреминаване (u), който не превишава 1.4, а в някои случаи дори 0.7. Когато в  стъклопакета на вратите и прозорците се използват т. нар. „нискоемисионни стъкла“, може да се постигне и икономия на енергия при отоплението на сгради не по-малко от 25%, в сравнение с тези, които имат стъклопакети от традиционно прозорачно стъкло.

Съществен момент за постигане на енергоефективност на сгради, е и по време на строителството, контролните органи да спомагат за стриктното реализиране на възприетите в проекта решения на топлоизолационните системи на фасадните стени, покривите и др.

Подобряване на енергоефективността на съществуващи сгради

Съвременните тенденции при енергийното саниране на съществуващи сгради, с оглед подобряване топлоизолацията на нейните ограждащи елементи, се изразяват в изпълнението на следните по-важни мерки:

1. Изготвяне на специална част от проекта за саниране на сградата, свързан с подобряване на топлоизолацията на нейните ограждащи елементи, на база на действащата у нас от 2005 г. Наредба №7 за топлосъхранение и икономия на енергия в сгради. Този проект се разработва въз основа на енергиен одит на сградата, направен от акредитирани от Агенцията за енергийна ефективност юридически лица.
2. Използване на съвременни ефективни топлоизолационни материали, като изделия от минерална вата, пенополистирол, пенополиуретан, пеностъкло и др. за изпълнение на допълнителната топлоизолационна система на ограждащите елементи на сградата. Тази топлоизолационна система се разполага по външните повърхности на ограждащите конструкции на сградата.
3. Възможно е допълнителната топлоизолация на фасадните ограждащи елементи на сградата да бъде във вариант панели, тип „сандвич“, които имат среден слой от пенопласт, или на плочи от минерална вата. Тези панели трябва да се анкерират надеждно към фасадните стени, посредством дюбели.
4. Подмяна на съществуващите прозорци и балконски врати с алуминиева, пластмасова, или дървена дограма, при което се използва „нискоемисионен“ стъклопакет.
5. Изпълнението на работите по енергийното саниране на сгради трябва да се извършва от специализирани фирми в тази област, които притежават компетентни специалисти и работници, а също така и необходимите за целта инструменти и машини.

Защо е важна енергийната ефективност на сградите?

Енергийната ефективност има за цел намаляването на разходите на енергия, но не чрез пестене като при практиките за спестяване на енергия, а чрез използването на нови технологии и методи за разходване на енергия, като се намали възможно най-много енергийната загуба и човешкия отпечатък върху околната среда.

Сградите, които представляват един от най-големите консуматори на енергия, са важна част при преминаването към по-чиста и зелена икономика. Затова енергийната ефективност на сгради, която се изразява в съвременните тенденции при проектирането и изпълнението на енергоефективни топлоизолационни системи на нови сгради, е една от ключовите цели на ЕС за енергийна ефективност и намаляването на загуби на енергия, емисиите на парникови газове с поне 55% през 2030г., в сравнение с 1990г.

Санирането на сгради е насърчено чрез стратегията на Комисията -  „Вълна на саниране за Европа — екологизиране на нашите сгради, създаване на работни места, подобряване на живота“, която има за цел да гарантира и увеличи темповете на саниране на сгради в Европа и да осигури по-добра енергийна ефективност и ресурсна ефективност. Инициативата се основава на вече договорените мерки и изисквания към всяка държава членка за изготвянето на национални планове в областта на енергетиката и климата.

Нормативната уредба, която урежда целите на Съюза и задълженията на всяка от държавите членки, се състои в Директивата относно енергийните характеристики на сградите от 2010г., изменена през 2018 заедно с Директивата за енергийна ефективност от 2018г. Тези две директиви имат за цел да осигурят „високо енергийно ефективен и декарбонизиран сграден фонд във всяка държава членка до 2050 г., за да се постигнат целите за енергийна ефективност за Европа, като например намаляване на емисиите на CO₂ в ЕС с 80—95 % в сравнение с 1990 г.”, както и всяка държава членка трябва да създаде дългосрочна стратегия за саниране, да насърчи ускоряването и преобразуването на съществуващите сгради в „сгради с почти нулево потребление на енергия до 2050г.“, докато подкрепя модернизацията на всички сгради с интелигентни технологии.

Предизвикателства пред енергийната ефективност?

Разбира се, при подобряването на използването на технологии и методи за енергийна ефективност има и някои предизвикателства.

Международната агенция за енергетика съобщава, че някои от предизвикателствата могат да бъдат: високи разходи при преминаването към енергийно ефективни методи, проблеми при събирането на достоверна информация относно енергийната ефективност, липса на технологична експертиза за проектиране, изграждане и поддръжка на сгради и оборудване, недостатъчни инвестиции, ограничен достъп до финансиране и трудност при координирането на заинтересовани страни от строителната индустрия.