Кризис строительной физики – «счетоводы» против практиков

О западниках и патриотах в российском энергосбережении, об интересных ярких выступлениях в рамках международной научной конференции НИИ Стройфизики, рассказывает наша корреспондент Анна Савич.
13.09.16

 

Кризис строительной физики – «счетоводы» против "практиков"

Проблема энергосбережения - одна из самых животрепещущих проблем нашего времени. После европейского энергетического кризиса начала 1970-х годов большинство стран перешли к новым стандартам по энергосбережению, в первую очередь, в области строительства. За эти годы приняты десятки нормативных документов, директив Евросоюза, существенно повышающих теплотехнические характеристики зданий и сооружений. Причем эти документы актуализируются каждые 3-5 лет. В нашей стране концепция энергосбережения стала рассматриваться только с середины 1990-х годов. И к началу 2000-х был принят целый пакет нормативных документов, ставящих во главу угла собственно энергоэффективность с точки зрения общего энергетического баланса здания.

До настоящего времени в России «борются» два основных направления в энергосбережении. Так называемые «западники» - сторонники полной и безоговорочной гармонизации с европейскими нормативными требованиями, и «патриоты» - приверженцы аутентичного и самобытного развития концепции энергосбережения в нашей стране.

В июле этого года в Москве прошла международная научная конференция - VII Академические чтения, посвященные памяти академика РААСН Осипова Г.Л. Мероприятие было приурочено к двум юбилеям - 60-летию Научно-исследовательского института строительной физики (НИИСФ РААСН) Минстроя России и 20-летию Федерального центра нормирования (ФАУ ФЦС).









В торжественном открытии конференции принял участие министр строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации М.А. Мень. Министр поздравил НИИСФ и ФАУ ФЦС с юбилеями и вручил Благодарности министерства специалистам.

Выступая перед собравшимися, М.А. Мень особенно отметил важность комплексной программы реформирования системы технического регулирования в строительстве, решение о реализации которой недавно было принято на заседании Госсовета. Также министр отметил, что в самое ближайшее время будет проведена работа по актуализации действующих сводов правил и разработке новых. На данный момент очень остро ощущается необходимость создания единой системы технического нормирования и стандартизации во всех областях строительной отрасли. В открытии конференции также приняли участие директор НИИСФ РААСН И.Л. Шубин и директор ФАУ ФЦС Д.В. Михеев.

В рамках конференции прошло несколько научных секций по вопросам энергосбережения в строительстве, строительной теплофизике, строительной акустике, а также по проблемам технического регулирования. Было сделано много интересных докладов, вызвавших широкую научную дискуссию.







В частности, бесспорный интерес аудитории вызвали доклады разработчиков проекта СП «Тепловая защита зданий» (актуализированная редакция СНиП «Тепловая защита зданий») представителей НИИСФ РААСН В.Г. Гагарина и В.В. Козлова. Разработчики нормативного документа (СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий») проводят целенаправленную политику по доведению принятого в 2003 году СНиП 23-02-2003 и актуализации его в соответствии с современными реалиями и последними разработками специалистов в указанном направлении.

Особый интерес вызвал доклад коллеги из братской республики Беларусь Л.Н. Данилевского (ГП «Институт жилища – НИПТИС им. Атаева С.С.»), представившего актуальный практический материал по проектированию и эксплуатации экспериментальных энергоэффективных домов на территории республики Беларусь. Наибольший интерес аудитории вызвал спорный момент о вынужденном отключении жильцами систем рекуперации тепла здания. Прозвучали даже цитаты из средств массовой информации Беларуси, подтверждающие позиции аргументирующих сторон. По словам белорусского коллеги, затраты на поддержание работоспособности системы были столь существенны, что вынудили жильцов по собственной инициативе отказаться от столь популярных в Европе технологических решений. К сожалению, статистика по эксплуатации всего четырех зданий в Минске и Витебске не может быть в полной мере репрезентативна с научной точки зрения.

Интересным представляется доклад казанских специалистов по обследованию реконструируемых зданий в столице Татарстана. Как показала дискуссия, наряду с интересными практическими результатами, полученными в ходе работы, сама методика проведения испытаний устарела более 50 лет назад. Достоверность полученных результатов вызвала серьезные сомнения. Несмотря на это, внедренные результаты работы и натурных обследований зданий позволили нормализовать параметры микроклимата в жилых помещениях общежитий и повысить уровень энергосбережения в зданиях.

Не меньшую дискуссию вызвал доклад заведующего лабораторией строительной физики ФГБОУ ВПО ЦЭИИС С.И. Крышова. В ходе двух своих выступлений - на конференции и на круглом столе «Методы достижения нормативных значений тепловой защиты и энергопотребления зданий, СП «Тепловая защита зданий» и СП «Проектирование тепловой защиты зданий» - С.И. Крышов представил результаты пятилетних экспериментальных работ по натурному обследованию реально вводимых в эксплуатацию объектов жилищного и муниципального строительства большой Москвы.

Основываясь выполненных экспериментальных работах, включающих обследование более 140 объектов жилищного и муниципального строительства, С.И. Крышов наглядно доказал, что подавляющее большинство возводимых сегодня зданий и сооружений не удовлетворяет требованиями даже действующих в настоящий момент нормативных документов и в принципе не соответствует заявленным в проекте теплотехническим характеристикам ограждающих конструкций. Говорить о соответствии заявленным характеристикам «Энергетического паспорта» здания в этом случае даже смешно.





Чрезвычайно интересным стал комментарий региональных специалистов о том, что выполнить метрологически достоверные замеры теплотехнических характеристик ограждающих конструкций, в данном случае, представляется возможным только в течение нескольких месяцев в году. При градиенте температур наружного и внутреннего воздуха менее 20-30 градусов провести достоверные измерения тепловых потоков и теплотехнических характеристик просто не представляется возможным. То есть, для Москвы с ее умеренно теплыми в последние годы зимами нужно буквально ловить холодные дни и ночи. В противном случае аттестованное на территории Российской Федерации испытательное оборудование просто «не поймает» точного значения, и все измерения будут метрологически не достоверны. Конечно же, имеются методики, позволяющие обойти эти «суровые» ограничения, но они требуют чрезвычайно высокой научной квалификации, метрологического подтверждения, аттестации и детального знания физических процессов.

В ходе развернувшейся научной дискуссии так и не был решен принципиальный вопрос - что важнее - выполнять требования нормативных документов или требовать их корректировки в сторону уменьшения в связи с невозможностью их выполнить. Тем более, странно было слышать эти предложения от представителя организации -  уполномоченной на проведение контроля уровня теплозащиты зданий, вводимых в эксплуатацию. Из слов уважаемого эксперта-докладчика следует, что москвичам не стоит в принципе ожидать соблюдения действующих строительных нормативов при вселении в муниципальное жилье и сдаче в эксплуатацию социально-значимых объектов (больниц, школ, детских садов). Не более 10 процентов из вводимых в эксплуатацию объектов вообще имеют право на существование с точки зрения регламентируемой действующим законодательством энергоэффективности.

Общей тенденцией развития строительной физики и энергосбережения в европейских странах является проектирование и возведение энергоэффективных зданий, развитие концепции так называемых пассивных домов и даже проектирование зданий, являющихся активными источниками энергии. В России сегодня функционируют десятки пассивных зданий. Однако произвести реальную оценку их энергоэффективности сложно и, зачастую, физически невозможно. Специалистами НИИСФ РААСН в течение последних лет проведены лабораторные исследования ограждающих конструкций для отечественных пассивных энергоэффективных зданий. Лишь немногие из них подтвердили заявленный высокий статус.

Как следует из ранних работ В.Г. Гагарина и его ученика В.В. Козлова, коэффициент теплотехнической однородности современных ограждающих конструкций (к их числу относятся и вентилируемые фасады) зачастую не превышает 0,3-0,6. Это означает, что утеплив 100 миллиметрами энергоэффективного современного энергосберегающего материала существующую, например, кирпичную, стену, мы получим эффект, максимум, от 50 миллиметров утеплителя. И это притом, что гарантированно нарушится температурно-влажностный режим, просуществовавшей десятки лет ограждающей конструкции. К чему это приведет в долговременной перспективе пока не вполне понятно.

В Европе существует специальной термин – «больные здания». Это те здания, в которых создан «комфортный» режим для развития всяческих грибков, плесени и прочей болезнетворной микрофлоры. В этом смысле резким диссонансом прозвучало мнение старейших специалистов НИИСФ РААСН, таких как А.И. Ананьев, о необходимости научно обосновывать любое значимое изменение принципов нормирования в нашей стране.

Использование чисто теоретических выкладок, а также аппроксимация полученных в 1960-70 годы результатов на более широкие температурные и климатические диапазоны, предложенные молодыми специалистами в области математического моделирования, должны быть подтверждены серьезными научными исследованиями и практической апробацией. Как говорили ветераны Великой Отечественной, каждое слово устава полито солдатской кровью. Точно так же каждое «новое» слово в нормативных документах, не подтвержденное достоверной строительной практикой, может быть оплачено дорогой ценой.

Серьезным вопросом стала проблема гармонизации с зарубежными, и в первую очередь, с европейскими исследованиями в области энергосбережения. С одной стороны, европейскими коллегами за последние 20-30 лет наработана хорошая практика проектирования действительно энергоэффективных зданий. После энергетического кризиса начала 1970 одной из основных тенденций развития европейской строительной науки стало повышение энергосбережения зданий и сооружений. Однако даже для различных стран Евросоюза понятие пассивного дома неоднозначно. Для тех же скандинавских стран для пассивного дома допустимо «некоторое» потребление энергии из внешних источников.

Предлагаемые в ходе дискуссии директором Института пассивного дома А. Е. Елоховым методы оценки теплопроводных включений и воздухопроницаемости зданий и сооружений в какой-то мере являются альтернативными, и может быть более эффективными, чем в разрабатываемых документах (СП). Главной проблемой является гармонизация предлагаемых методик с уже действующими нормативными документами и, главное, фактические их апробирование. Уж очень любят наши европейские коллеги пользоваться расчетными моделями без фактической привязки их к региону строительства.

В докладах ведущего специалиста НИИСФ РААСН Н.П. Умняковой и представителя ЗАО «Завод ЛИТ» В.А. Кузьмина была отражена важная роль отражающей изоляции и влияние лучистого теплообмена в воздушных прослойках на параметры теплоизоляции ограждающих конструкций. С учетом того, что данное направление является приоритетным у некоторых из зарубежных компаний (Южная Корея, США), это может оказать существенное влияние на разработку энергоэффективных ограждающих конструкций для климатических условий различных регионов нашей страны. Данное направление становится приоритетным в повышении теплозащитных свойств даже профильных системы светопрозрачных ограждающих конструкций. В Германии уже запатентованы конструкции, позволяющие в несколько раз повысить энергосбережение за счет, казалось бы, легких и невесомых многослойных отражающих пленок.

Интересной показалась дискуссия о распространении научных результатов, полученных при проектировании зданий сельскохозяйственного назначения на общие принципы проектирования жилых и общественных зданий. Принципы моделирования тепло-массообмена, предложенные коллегами из Йошкар-Олы, оказались настолько наукоемкими, что при соответствующей доработке вполне могут быть применены для проектирования микроклимата жилых и общественных зданий. Аналогичные разработки европейских коллег непременно подтверждаются натурным моделированием и проведением экспериментов с использованием индикаторов газов. В этом вопросе, возможно, марийские ученые сделали принципиальный шаг вперед, требующий непременного предстоящего качественного научно-практического подтверждения разработанных ими расчетных алгоритмов.

В общем и целом конференция показала высокий научный уровень, вовлеченность ведущих специалистов отрасли в дискуссию, существование различных направлений активной научной мысли, возможность и право на отстаивание различных точек зрения, пусть и не всегда полностью корректных и этически выдержанных. Это дает основания считать мнение о кончине строительной науки в России преждевременным.

 

КОММЕНТАРИИ
добавить комментарий