Текущий выпуск
№2 2019
Главная|Журнал|№2 2019|Здоровая энергоэффективность
      

Здоровая энергоэффективность

Ксения Агапова

Советы по проектированию энергоэффективных и способствующих выздоровлению медицинских учреждений

Современное медицинское учреждение – это не просто здание, а уникальное сооружение, где «стены лечат». При этом все принципы создания здорового пространства можно и нужно применять с учетом экономии ресурсов. Согласно отчету EIA, 2003 по потреблению энергии коммерческими зданиями медицинские учреждения занимают второе место по энергоинтенсивности после предприятий общественного питания. Важными ограничивающими факторами при внедрении энергоэффективных инноваций для большинства эксплуатируемых медицинских учреждений являются лимитированные финансовые возможности для проведения реконструкций и внедрения мер в процессе эксплуатации. Поэтому данная статья направлена на формирование первичного представления об энергоэффективности и фокусируется на внедрении низкозатратных решений в процессе проектирования и строительства новых медицинских учреждений.

Баланс энергоэффективности и качества среды

Требования по созданию качественной внутренней среды, как правило, противоречат требованиям по энергоэффективности. Чем больше требований к качеству внутренней среды – поддержание температуры, увеличение воздухообмена, увеличение освещенности, увлажнение – тем сложнее их реализовать силами инженерного оборудования. И тем более энергозатратными они будут для учреждения. При этом важно понимать, что качество внутренней среды для зданий медицинских учреждений является основополагающей функцией здания. Поэтому для соблюдения баланса энергоэффективности и создания здоровой среды необходима вовлеченность всех участников команды для формирования взвешенного подхода к принимаемым решение. На западе такой подход называется «интегрированное проектирование» - когда участие в проектировании принимает не только застройщик, но и поставщики и производители основных элементов, и организация, которая в будущем будет эксплуатировать здание. При этом, обеспечение энергоэффективности при соблюдении параметров комфорта достигается благодаря максимальному использованию особенностей той местности, где располагается объект, а также вариантному проектирвоанию.

Естественная вентиляция

Естественная вентиляция (при правильной организации) является наиболее эффективным методом обеспечения воздухообмена в здании. И наиболее ресурсоэкономным. При этом,  создание качественного здания с естественной вентиляцией – это целое искусство. Искусство проектирования и применения современным методов математического моделирования. Один из приемов формирования здания с удачной естественной вентиляцией является ограничение глубины проектируемых пространств, а также размещение атриумов между узкими корпусами для формирования эффекта естественной тяги. Атриум также будет выигрышным решением для увеличения естественной освещенности. Важно грамотно расположить здание и зонировать в отношении розы ветров. Так, кабинеты диагностики, приемные и прочие помещения, где находятся люди преимущественно здоровые, лучше располагать с наветренной стороны, палаты и процедурные кабинеты – с подветренной стороны здания. В части эксплуатации систем естественной вентиляции имеет смысл проветривать помещения в ночное время.

Естественное освещение

Так же как и естественная вентиляция, естественное освещение обладает уникальными характеристиками, способствующими выздоровлению пациента. Чем уникален дневной свет? Своим спектром и яркостью, способными правильно регулировать эндокринную систему человека и настраивать весь его организм на правильный лад. Основные принципы, применение которых позволить увеличить долю естественного освещения в медицинском учреждении:

-          размещение и планировка здания на местности с учетом ориентации его по сторонам света. Размещение окон палат с южной стороны здания может создать неприятный ослепляющий эффект и не будет способствовать термальному комфорту летом, с северной – уменьшит количество поступающего естественного света. Поэтому, желательно ориентировать окна палат амбулаторных больных на юго-восток или запад – это увеличит количество света и не будет способствовать ослепляющему эффекту

-          глубина помещений – чем меньше, тем больше света

-          покраска стен, полов и потолков в светлые тона позволит увеличить количество рассеянного света, а отсутствие тонировки на окнах и их высокая пропускающая способность создадут наиболее благоприятный спектр

-          Высота потолка и верхней части окна также напрямую связана с количеством проникающего света

-          принять правильное решение по ориентации здания и различных зон на местности, глубине помещений и их высоте поможет моделирование естественной освещенности средствами программного обеспечения, такого как IES или Design Builder. При помощи программного обеспечения вы сможете испытать здания до момента его строительства и выявить слабые места на самых ранних этапах.

Баланс бюджета и энергоэффективности

При инвестиционном анализе тех или иных мер стоит понимать, как здание расходует энергию. Для этого есть такие возможности, как проведение энергетического моделирования, прогнозные расчеты или, как самый низкозатратный способ,  использование усредненных значений для индустрии. В среднем, баланс энергопотребления оздоровительного учреждения складывается, из отопления и кондиционирования – около 40%, освещения – 15% и ГВС – 12%, технологических потребностей, вентиляции, потребностей кухни (на основе данных энергомоделирования). Важно помнить, что большинство медицинских учреждений функционируют в режиме 24/7.

Исходя из структуры энергобаланса в первую очередь, имеет смысл рассматривать меры по повышению сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций – утеплению здания. При этом важно помнить, что для соблюдения гигиенических факторов, связанных с необходимостью наличия естественной освещенности для большинства помещений, отсутствию сквозняков или наоборот, застоя воздуха, важно уже на уровне архитектурных концепций продумывать вопросы ориентации здания и его формы. Вопросы ориентации здания были рассмотрены раньше по тексту. Форма медицинского здания и его функциональное планирование также должны учитывать энергоэффективность и потребность в естественном свете как ключевые факторы проектирования – так для достижения оптимальных показателей по естественной освещенности все рабочие столы, кабинеты, палаты по глубине не должны превышать расстояние 7-10 м от окна.

Дешевые меры для внедрения в проекты:

-          Управление и учет энергоресурсов. Чем более дробным будет технический учет (по потребителям - отопление, освещение, технология, вентиляция и т п) – тем легче будет понять службе эксплуатации слабые места здания.

-          Обеспечение бесперебойной работы и своевременной замены оборудования так же является разумной и дешевой мерой по поддержанию качества среды и энергоэффективности объекта. В том числе это касается и ограждающих конструкции и их компонентов – дверей и окон. Окна, например, через 3-4 года эксплуатации теряют свои характеристики, связанные с герметичностью, а при отсутствии должного обслуживания (чистки) и светопропускающую способность. Важно также регулярно проводить проверки правильной балансировки систем.

-          Замена неэнергоэффективного освещения – современные светодиодные технологии стали дешевыми, надежными и качественными альтернативами люминесцентных ламп. Тем более, что избавляясь от ламп предыдущих поколений здание будет снижать затраты на вывоз опасных отходов.

-          Установка термостатических клапанов и контроль их эксплуатации в соответствии с сезонными показателями

-          Повышение осведомленности среди сотрудников и пациентов о  том, как их действия влияют на энергоэффективность

-          Установка экономных аэраторов на смесители, предназначенные для мытья рук и ограничителей потока в душевых позволит не снижая комфорта окупить данные устройства за 2-3 месяца.

-          Управление факторами расходования энергии, связанных с поведением пользователей здания – сотрудников и пациентов. Естественно, что фокус внимания всех людей, находящихся в медицинском учреждении направлен прежде всего на выздоровление пациента. Тем не менее, соблюдение простых правил, связанных с энергоэффективностью может стать эффективной, бессознательной привычкой. Например, выключение света, воды, открытие и закрытие дверей.

-          Разумное размещение и управление средствами солцезащиты в зависимости от сезона и времени суток.

-          Сокращение объемов резервуаров горячей воды, а также по возможности минимизация длины сетей так как наибольшие потери тепла в системе ГВС происходят в сетях.

-          Регулярный клининг систем освещения – из-за загрязнения они могут существенно ухудшать свои светотехнические характеристики.

-          Оптимизация количества ламп, а также использование рекомендуемого производителем типа ламп для предотвращения излишнего потребления энергии.          

Высокоэффективные инвестиции

-          Высокоэффективные системы кондиционирования и вентиляции с переменным потоком воздуха

-          Установка оргтехники и бытового оборудования с высоким рейтингом энергоэффективности – например, Energy Star или класса А – А+

-          Замена традиционных наружных металлических дверей с существенными теплопотерями на современные материалы с лучшими характеристиками теплозащиты.

-          Установка теплоизоляционных материалов для стен, кровли, перекрытий, теплоизоляция мостиков холода.

-          Модификация размеров резервных емкостей для горячей воды

-          Замена смесителей и прочих сантехнических приборов на современные с инфракрасными датчиками (что также будет способствовать повышению гигиенических характеристик).

-          Установка солнечных коллекторов для горячей воды (для южных регионов).

-          Децентрализация системы горячего водоснабжения с целью сокращения теплопотерь в сети.

Мировой опыт

В 2008 году в Великобритании вышел Закон, обязывающий все объекты нового строительства проходить сертификацию BREEAM Healthcare Excellent, а реконструкции и капитальные ремонты – BREEAM Healthcare Very Good. За период 2008- 2019 года сертификаты BREEAM получили 765 медицинских учреждений, из них 330 с уровнем Excellent и 1 с уровнем Outstanding. Исследования показывают, что медицинские учреждения, построенные по экологическим стандартам строительства – такие как LEED или BREEAM, помимо существенной экономии энергии (20-30%) отличаются также показателями по скорости в излечении больных. Это объясняется тем, что стандарты, как правило, пропагандируют здоровый баланс между снижением энергопотребления и повышением комфорта пользователей зданий. Применение стандартов помогает правильно организовать работу проектантов и подрядчика с фокусом на пользовательских характеристиках здания. В России на текущий момент нет ни одного лечебного заведения, сертифицированного по международным стандартам.