Обзор статьи «Стандарт Minergie©: теория и практика»

В последнем номере журнала «Здания высоких технологий» (зима 2014) представлена статья Мартина Бисмарка «Стандарт Minergie©: теория и практика», в которой приводится пример строительства в Базеле (Швейцария) офисного и производственно-складского зданий с низким энергопотреблением.

Считается, что около 40 % мирового потребления энергии приходится на здания. В разных странах используются различные термины и разработаны свои стандарты «энергетически эффективных зданий»: KfW-Effizienzhaus 55, KlimaHaus A, 3 Liter-Haus, Minergie, Minergie-P, Minergie-P eco, LEED, Klimaschutzhaus, Green Building, Passivhaus и т. д. и. В Германии, например, введены такие понятия, как Null-Energiehaus (здание с нулевым потреблением энергии), Positiv-Haus (здание, которое производит больше энергии, чем потребляет), Passiv Haus (здание с высокими показателями теплозащиты, в котором не требуются системы активного отопления и охлаждения).

В Швейцарии для строительства зданий с низким энергопотреблением разработан и запатентован стандарт Minergie. Он вводит понятие Minergie Haus, обозначающее здания, в которых энергопотребление на отопление и охлаждение не превышает 40 кВт.ч на 1 м2 площади здания в год. Следует заметить, что на сегодняшний день в Швейцарии среднее значение этого показателя составляет около 170 кВт.ч/м2 в год.

В конце 2010 года в Базеле (Швейцария) было введено в эксплуатацию офисное и производственно-складское здание с низким энергопотреблением. Это 1 й корпус комплекса зданий фирмы «Саутер», в котором находятся производственные, складские и офисные помещения.

Технические решения

Остекление. Применены окна (профиль из дерева и металла) с тройным теплоизоляционным остеклением (k величина (коэффициент теплопропускания) – 0,7) и с автоматически управляемыми шторами. Окна располагаются выше фальшпотолка, что позволяет зимой получать как можно больше лучей относительно низкостоящего солнца, а летом – предотвратить поступление лучей высокостоящего солнца в середине дня.

Вентиляция. Хорошая теплоизоляция и низкая воздухопроницаемость требуют применения механической (принудительной) вентиляции с рекуперацией теплоты отработанного воздуха с помощью вращающегося колеса.

Автоматизация. Система вентиляции работает только по потребности (переменный расход воздуха в зависимости от содержания СО2 в помещении). Современные датчики СО2 внесли весомый вклад в общее энергосбережение здания, так как фиксируют, сколько людей находится в помещении, и плавно адаптируют воздушный поток. Эмпирические испытания показали, что уменьшение воздушного потока на 20 % приведет к 50%-му снижению энергопотребления вентилятором и расхода теплоты (холода).

Для офиса открытой планировки с непостоянным пребыванием людей (в течение дня на рабочих местах находятся в среднем 40 % сотрудников) экономия энергии на отопление и охлаждение оценивается в 20–30 %. При средней стоимости энергии в 1 евро/м2 в месяц и общей площади офиса 15 000 м2 снижение расходов составляет 36 000–54 000 евро в год. Наряду с энергосбережением наблюдаются также повышение комфортности для сотрудников и увеличение производительности труда.

Альтернативные источники энергии. Теплоснабжение покрывается на 85 % за счет использования грунтовых вод и теплового насоса «вода – вода» (без учета электроэнергии, требуемой для работы этих насосов). Отопление внутри помещений осуществляется посредством вентиляции (управление воздушным потоком), а также радиаторами. Согласно расчетам, дополнительные источники теплоты (газовая котельная) необходимо подключать только при температуре наружного воздуха ниже –2 °C.

Холодоснабжение помещений и IT-установок покрывается полностью за счет грунтовых вод и теплового насоса «вода – вода» (без учета электроэнергии, требуемой для работы этих насосов).

Итоги мониторинга

Результаты энергетического мониторинга, проведенного в 2010 году, показали, что данное здание потребляет около 32 кВт.ч/м2 в год первичной энергии. Это существенно меньше, чем требуется, например, в соответствии с требованиями EnEV 2009 (предельная величина – 100 кВт.ч/м2 в год, средняя – 150 кВт.ч/м2 в год).

Уменьшению выбросов СО2 в атмосферу было уделено особое внимание в проекте. Если бы здание построено с использованием традиционных систем отопления и охлаждения, то при 100%-й работе газовой котельной и чиллеров выбросы составляли бы 77 т СО2. Тепловой насос потребляет 204 000 кВт.ч в год (газовое отопление в первые годы не использовалось), что определяет только 10 т СО2 выбросов в год.