58-я Генеральная ассамблея REHVA - Здания высоких технологий - Инженерные системы

58-я Генеральная ассамблея REHVA

На форум собрались 100 делегатов из 27 стран – членов REHVA, а также руководители организаций ASHRAE, Eurovent Assosiation, Eurovent Certita Certification, Европейской ассоциации по тепловым насосам (EHPA) и представители компаний – членов REHVA. Главная тема ассамблеи – поиск путей решения задач, поставленных Евросоюзом в Директиве по энергопотреблению зданий (EPBD). В частности, условия перехода к строительству зданий с почти нулевым потреблением энергии (NZEB) к 2020 году. Главный редактор журнала REHVA, профессор Olli Seppänen отметил, что «кризис на Украине оправдывает жёсткую энергетическую политику ЕС, в которой энергоэффективность зданий играет ключевую роль».

Во время работы ассамблеи проведён ряд интересных деловых встреч:

Журнал «Здания высоких технологий» взял интервью у президента ASHRAE William P. Bahnfleth, главного редактора журнала REHVA, профессора Olli Seppänen, президента Eurovent Certita Certification Erick Melquiond, генерального секретаря Eurovent Association Felix Van Eyken, руководителя отдела по стратегическим связям с ЕС Eurovent Association Erick Morten Shmelzer о современных тенденциях на рынке ОВК, о технологиях, об инновационных разработках и оборудовании, повышающих энергоэффективность и качество микроклимата в офисных зданиях.

Интервью с лидерами отрасли о перспективах строительства и новых технологиях

William P. Bahnfleth, в 2013–2014 годах президент ASHRAE (США)

– Какие основные тенденции на рынке отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха вы сейчас наблюдаете?

– Безусловно, развитие технологий, повышающих эффективность энергопользования, продолжает оставаться одной из приоритетных тенденций в сфере отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Большим спросом пользуются оборудование и системы, которые способны снизить расход энергии. Однако, на мой взгляд, наиболее важной тенденцией сейчас является увеличение внимания к задачам создания комфортного микроклимата на ранних стадиях проработки архитектурной концепции проекта. Сейчас строятся здания с самыми различными формами и материалами ограждающих конструкций, потребность которых в отоплении, вентиляции и кондиционировании значительно меньше, чем у объектов, которые эксплуатировались последние 30–40 лет.
Вместо обычных прямоугольных коробок мы видим продолговатые формы зданий, которые позволяют максимально использовать возможности естественной вентиляции и естественного освещения. Для меня наиболее важным моментом представляется то, что мы перестали считать инженерные системы чем-то, что добавляется к зданию после того, как оно построено. Теперь эти системы являются частью интегрированного процесса проектирования начиная с самых ранних стадий проекта.

– Какие передовые технологии в системах ОВК наиболее популярны в вашей стране?

– В США процесс утхода от традиционных технологий и систем с низкой энергетической эффективностью идёт медленно, но, тем не менее, я бы сказал, что прогресс есть. Нельзя утверждать, что очень большой, но он всё-таки есть. В последние годы заметно увеличение количества проектов с применением тепловых насосов, в том числе с использованием геотермальной энергии – там, где собственник в состоянии себе это позволить. Сейчас в США даже появился один университет, теплоснабжение которого полностью осуществляется от системы геотермальных тепловых насосов. Я считаю, у этой технологии большие перспективы. Также автоматизация инженерных систем – это та область, в которой наблюдается прогресс и в которой можно достичь многого. Сейчас есть возможность создавать более умные системы, которые могут отслеживать и самостоятельно оптимизировать уровень потребления энергии. На мой взгляд, с помощью таких технологий можно достичь вполне хороших результатов в уже построенных зданиях вместо того, чтобы дожидаться, пока будут возведены новые.

– Какие системы поддержания микроклимата, на ваш взгляд, позволяют получить наилучший результат в бизнес-центрах?

– В офисных помещениях, я думаю, повысить уровень комфорта можно за счёт раздельного контроля скрытых и явных теплопоступлений. Этот принцип лежит в основе систем DOAS (Dedicated Outdoor Air System), которые состоят их двух параллельно функционирующих систем: системы вентиляции с подачей подготовленного наружного воздуха, снимающей скрытые теплопоступления и частично явные теплопоступления; и отдельной системы, работающей на снятие оставшейся части явных теплопоступлений (например, системы поверхностного охлаждения или климатические балки). Это очень хорошие, эффективные технологии, и, возможно, за ними будущее. Лично я считаю, что системы центрального кондиционирования – это то, от чего нам надо постараться уйти, потому что мы знаем, что существуют гораздо лучшие способы получить нужный результат.

– Основное внимание участников рынка отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в настоящий момент сосредоточенно на технологиях эффективного использования энергии. Однако при этом такой аспект, как комфорт пребывания людей в зданиях, также становится центральным. Таким образом, эти две тенденции будут объединены и зададут основной тренд в будущем. Это затронет не только участников рынка систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, но и всего сегмента строительства и рынка недвижимости в целом.

Что касается технологий эффективного использования энергии, то я замечаю стремление к использованию решений, таких как тепловые насосы с коэффициентом производительности (COP), равным 5. Такие решения могут составить серьёзную конкуренцию традиционным системам центрального отопления. Не в городах, где центральное отопление является наилучшим решением, а, например, в сельских районах. Конечно, стоит заметить, что в некоторых случаях применение тепловых насосов в качестве единственного источника энергии нецелесообразно. Данные системы стоит дополнять традиционными источниками энергии, в частности газовыми горелками или котлами на жидком и твёрдом топливе.

Отдельного внимания заслуживают вопросы автоматизации инженерных систем и режима работы по фактической потребности. На мой взгляд, в этом скрыт значительный потенциал снижения энергопотребления. За примером не нужно далеко ходить: инженерные системы конференц-зала, который мы только что покинули, скорее всего, продолжают работать в том же режиме, что и в нашем присутствии. А ведь их производительность сейчас можно было бы значительно снизить, а то и полностью отключить все системы на время перерыва.

Ну и наконец, требования к микроклимату помещений. Думаю, что нам стоит уделить больше внимания изучению этого вопроса. Возможно, именно изменение существующей концепции о необходимости круглый год поддерживать постоянный климат в здании может сыграть значительную роль в снижении энергопотребления. Ведь мы можем одеваться теплее в холодный период года и снимать часть одежды при необходимости. Я уверен, что интервал допустимых значений температуры в помещении в будущем будет шире, чем сейчас.

– Что вы можете сказать о современных тенденциях на рынке отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха?

– Можно выделить две основные тенденции. Одна из них заключается в сокращении нагрузки на системы отопления зданий за счёт усовершенствованной теплоизоляции. И, соответственно, снижаются условные среднестатистические размеры и объём оборудования, а также всех его компонентов и прочих составляющих. Но у этой тенденции есть и побочный эффект. При применении очень хорошей теплоизоляции в проектах, где ранее требовалась только система отопления, сейчас возникает необходимость и в охлаждении в тёплый период года.

Ещё одну тенденцию можно отметить в проектировании систем вентиляции, и она также обусловлена стремлением к энергоэффективности. Большей энергоэффективности можно достичь за счёт снижения скорости воздуха в системе воздуховодов – чем ниже скорость, тем меньше аэродинамическое сопротивление системы и, как следствие, меньше расход энергии. Физические размеры вентиляционного оборудования и системы воздуховодов увеличиваются, и проектные решения направлены на снижение скорости воздуха. Обе тенденции продиктованы соображениями энергоэффективности.

– Какие передовые технологии в системах ОВК наиболее популярны в вашей стране?

– В основном все эти технологии строятся вокруг утилизации тепловой энергии. Сейчас разработано множество самых разнообразных технологий утилизации теплоты, они используются для нагрева воды систем горячего водоснабжения, для отопления, для нагрева воздуха в системах вентиляции. Теплоту утилизируют всеми возможными способами с целью экономии энергии. Что касается технологий утилизации тепловой энергии, их большое количество: это и высокоэффективные воздухо-воздушные теплообменники различных конструкций, и тепловые насосы, в том числе уже встроенные в оборудование инженерных систем. Всё более уверенно заявляют о себе так называемые гибридные решения, цель которых обеспечить эффективное использование энергии весь год. Один и тот же источник энергии не может быть эффективен круглый год, поэтому производители разрабатывают комбинированные решения с возможностью использования разных источников энергии в зависимости от фактической эффективности в конкретный период – например, система отопления с газовой горелкой в сочетании с тепловым насосом или тепловой насос и солнечные панели. За последние три года на рынке появилось много разработок в этом направлении.

– Какое главное новшество в проектировании систем ОВК за последние три года вы могли бы отметить?

– Главным новшеством стал отказ от подбора оборудования путём сравнения коэффициентов производительности (COP) в режиме максимальной нагрузки, который использовался на протяжении последних 40–50 лет, и переход к работе с сезонными коэффициентами производительности при частичных нагрузках. И вот этот концепт, хотя его в общем нельзя назвать новым, сейчас привёл к очень значительным переменам на рынке. В первую очередь изменения затронули производителей климатического оборудования, поскольку разные нагрузки, будь то 50, 75 или 25 %-я нагрузка, требуют разных инженерных и конструкторских решений. И как раз в этой области мы наблюдаем всплеск инновационных подходов и решений.

Felix Van Eyken, генеральный секретарь Eurovent Association (Бельгия)

Erick Morten Shmelzer, руководитель отдела по стратегическим связям с ЕС Eurovent Association (Бельгия)

– Основные тенденции на рынке ОВК Европейского союза тесно связаны с требованиями Директивы по энергетической эффективности (2012/27/EU) и Директивы по увеличению доли использования возобновляемых источников энергии (2009/28/EC). Основная цель этих документов – подвигнуть рынок к строительству зданий с нулевым потреблением энергии. Сейчас мы наблюдаем значительное улучшение показателей энергоэффективности и в сегменте нового строительства и в проектах по реконструкции уже существующих зданий. Этот эффект достигается в первую очередь за счёт улучшения теплоизоляции зданий, что позволяет снижать нагрузки на систему отопления и кондиционирования воздуха. Во‑вторых, наблюдается значительное увеличение проектов с использованием ВИЭ. Благодаря улучшению теплотехнических характеристик ограждающих конструкций требуемую мощность и размеры инженерного оборудования удаётся снижать, при этом технологии утилизации теплоты и холода становятся всё более привлекательными. На практике это означает, что в новых зданиях, несмотря на сложность проектирования, монтажа и довольно высокую стоимость, всё большую популярность получают системы с применением тепловых насосов, солнечных коллекторов, фотоэлектрических модулей, управляемые высокоинтеллектуальными системами автоматизации.

При реконструкции и замене систем теплоснабжения применяются конденсационные котлы на газе и жидком топливе. В проектах, где пространство на кровле позволяет устанавливать солнечные коллекторы, они используются для подготовки воды системы горячего водоснабжения. Во многих странах существуют фискальные меры поддержки энергетически эффективных решений.

Стоит отметить, что довольно часто при рассмотрении проектов реконструкции зданий заказчики приходят к выводу, что исходя из цели достижения требуемых законом показателей энергетической эффективности экономически выгоднее отказаться от реконструкции, снести старое здание и построить новое.

Эта тенденция активно набирает обороты в последние годы. Помимо чисто законодательных мер, этому способствует и то, что в последние годы активно развивались и методики по численному моделированию энергетических показателей здания, использующие в качестве исходных данных огромный массив теплотехнических характеристик ограждающих конструкций, а для реконструируемых зданий получить эти данные зачастую неоткуда. Во многих странах законодательство разрешает использовать «стандартные» и «усреднённые» характеристики в качестве исходных данных, но при этом применение в расчётах задокументированных производителями данных по современным материалам позволяет значительно улучшить показатели энергетической эффективности моделируемого здания. Это даёт возможность архитекторам и инженерам получить гораздо больше свободы в выборе решений и проектировании здания.

В результате и у производителей материалов и оборудования появляется интерес к новым разработкам, тестам, испытаниям, сертификации и документации свойств продукции.

– Какие передовые технологии в системах ОВК наиболее популярны в вашей стране?

– Самые популярные технологии ОВК в ЕС сейчас:

В новых зданиях всё более популярными становятся решения с использованием тепловых насосов и решения по утилизации теплоты в системах вентиляции.

– Какое главное новшество в проектировании систем ОВК за последние три–пять лет вы могли бы отметить?

– Полноценных изобретений за последние годы сделано не было, но мы наблюдаем значительный прогресс в сфере производства оборудования, который заключается в постоянном улучшении показателей производительности. Это касается и тепловых насосов, и котлов, и систем аккумуляции тепловой энергии и остальных типов оборудования. Наверное, самые значительные результаты были достигнуты в сфере автоматизации инженерных систем здания, которые становятся всё более интеллектуальными и позволяют организовать правильное взаимодействие всех систем в здании. Важно отметить также развитие программного обеспечения, применяемого инженерами для расчётов и моделирования.

– Директивы ЕС относятся и к коммерческой недвижимости, поэтому в последние годы проекты новых офисных зданий создаются исходя из необходимости стремления к нулевому потреблению энергии. Как правило, хороших показателей микроклимата удаётся достичь при зонировании помещений и возможности индивидуальной настройки систем ОВК по эти зонам. Желательно также предоставлять персоналу возможность открытия окон для периодического проветривания.

Зонирование и индивидуальное управление системами ОВК больших офисных помещений позволяет компенсировать неравномерность теплопоступлений от солнечной радиации, оборудования и прочих факторов. Для улучшения качества воздуха желательно иметь возможность индивидуального управления не только тепло- и холодопроизводительностью систем, но и расходом приточного воздуха. ●