ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОКЛИМАТА ЗДАНИЯ

Руководящие указания по оценке энергетической эффективности новых зданий

ISO 23045:2008 Building environment design - Guidelines to assess energy efficiency of new buildings (IDT)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2014

ГОСТРИСО 23045—2013

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ) на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации № 39 «Энергосбережение, энергетическая эффективность, энергоменеджмент»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 октября 2013 г. № 1210-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 23045:2008 «Проектирование систем обеспечения микроклимата здания. Руководящие указания по оценке энергетической эффективности новых зданий» (ISO 23045:2008 «Building environment design - Guidelines to assess energy efficiency of new buildings»).

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

© Стандартинформ. 2014

На основании пункта 2 статьи 43 Федерального закона «О техническом регулировании» правом официального опубликования и распространения настоящего стандарта обладает национальный орган Российской Федерации по стандартизации.

II

ГОСТРИСО 23045—2013

Введение

Мировое потребление энергетических ресурсов в последнее время постоянно возрастает и в ближайшем будущем может привести к полному истощению запасов ископаемого органического топлива. являющегося невозобновляемым источником энергии. Становится понятно, что энергию необходимо аккумулировать и накапливать. На инженерные системы зданий и сооружений приходится более 40 % мирового потребления энергии (в странах с умеренным климатом). Экономное использование и аккумулирование энергии в данной области может в значительной мере способствовать сохранению невозобновляемых источников энергии и объемов выбросов парниковых газов.

Настоящий стандарт содержит методические указания по проектированию зданий и сооружений с учетом энергетических требований для обеспечения максимальной энергоэффективности системы. Большинство зданий проектируются для длительной эксплуатации (80 - 100 лет). Поэтому снижение уровня энергопотребления может рассматриваться как экономия текущих расходов владельцев, жильцов и арендаторов в случае роста цен на энергию вследствие полного истощения запасов топлива и/или появления новых альтернативных энергетических ресурсов. Кроме того, в документе представлены методы достижения энергоэффективности.

Разделы данного стандарта должны являться неотъемлемой частью проекта согласно ISO 16813 (ГОСТ Р 55654-2013).

ГОСТ Р ИСО 23045-2013

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОКЛИМАТА ЗДАНИЯ Руководящие указания по оценке энергетической эффективности новых зданий

Building environment design - Guidelines to assess energy efficiency of new buildings

Дата введения — 2015—07—01

1    Область применения

Настоящий стандарт разработан в соответствии с Федеральным Законом от 27 декабря 2002 г. №1 84-ФЗ «О техническом регулировании», является нормативным документом по энергоэффективности зданий в области стандартизации добровольного применения и устанавливает руководящие принципы энергоэффективности в строительстве согласно ISO 16813 (ГОСТ Р 55654-2013).

Объективность стандарта поможет проектировщикам и строителям в сборе и оформлении актуальной информации, необходимой на разных этапах процесса проектирования, и выполнении предписаний. заложенных в концепции проекта.

Требования настоящего стандарта распространяются на новые здания, а также на оборудование систем обеспечения микроклимата помещений в новых зданиях.

Предполагается, что условия во внутренних помещениях соответствуют условиям комфортности по таким показателям, как: температура, относительная влажность, состав воздуха, качество освещения, акустические параметры, или обеспечивают защиту от замерзания трубопроводных коммуникаций и хранящихся в помещении материалов.

Энергоэффективность можно оценить с помощью контрольных показателей работы следующих систем здания: отопление, охлахщение. освещение, автономное и централизованное теплоснабжение. горячее водоснабжение, вентиляция и кондиционирование воздуха.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 55654-2013 Проектирование зданий с учетом экологических требований. Внутренняя среда. Общие принципы

ГОСТ Р ИСО 16818-2011 Проектирование окружающей среды здания. Эффективность использования энергии. Терминология

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия) Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 55654-2013, ГОСТ Р ИСО 16818-2011. ст.2 Федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 расчетный период Период времени, в течение которого проводится оценка (как правило. 1 год).

Издание официальное

ГОСТРИСО 23045—2013

3.2    участник процесса: Человек, привлекаемый напрямую или косвенно к работам по проектированию здания.

Пример - Архитектор, технический директор проекта, владелец, инвестор.

3.3    системы: Процессы и оборудование, работа которых подлежит оценке.

Пример - Отопление, охлаждение, горячее водоснабжение, освещение, вентиляция и система автоматизации и управления соответствующим оборудованием.

3.4    рабочая площадь: Площадь, обслуживаемая системой, м

4 Основы энергосбережения

4.1    Общие положения

Проектирование и строительство здания, соответствующего определенному уровню энергоэффективности. с учетом мировых достижений по использованию внутренних теплопоступлений и возобновляемых источников энергии, предполагает обязательное наличие высокотехнологичных инженерных систем (таких, как отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха, освещение, горячее водоснабжение и соответствующие системы автоматизации) и их соответствие требованиям энерго-эффективности.

Применяя комплексный подход к проектированию, необходимо рассмотреть взаимосвязь процессов потребления энергии и их влияние на ее потери или поступления в других системах (например, влияние теплопоступлений от микро-ЭВМ на эффективность отопления или кондиционирования).

Схема на рисунке А1 кратко описывает процесс упрощения концепции здания (ISO 16813) и необходимые для этого общие принципы и мероприятия

Оценка и повышение энергоэффективности осуществляется в результате последовательных приближений, начиная с анализа исходных данных для проектирования и вплоть до разработки окончательного проекта.

Настоящий стандарт необходим для:

-    сбора и предоставления информации в отношении энергоэффективности рассматриваемого здания;

-    проведения последовательных приближений в ходе проектирования для повышения энерго-эффективности здания;

-    расчета целевых показателей энергоэффективности, применяемых при присвоении зданию класса энергоэффективности или при подготовке публичной информации и/или информации для клиентов.

Проектирование должно способствовать сокращению общего уровня энергопотребления в рамках комплексного подхода к зданию как к единой системе, включая анализ расположения здания, определение вида его оболочки и систем обеспечения микроклимата.

4.2    Исходные данные для оценки энергоэффективности

4.2.1    Расположение здания

Высота здания (то есть высота строительной площадки над уровнем моря) принимается в расчет в сочетании с географической широтой и долготой. Также необходимо при проектировании учитывать особенности окружающей местности и находящихся поблизости объектов, поскольку они могут отбрасывать тени на здания.

Прочая информация о местоположении и географической ориентации здания должна быть указана постольку, поскольку она расширяет возможности использования солнечной энергии, энергии подземных источников (воды) и энергии ветра.

4.2.2    Особенности здания

Размеры здания должны быть указаны размеры здания в целом, а также его коэффициенты компактности и остекления.

Размеры помещений при проведении расчетов для каждого помещения или зоны необходимо указывать размеры как по наружному, так и по внутреннему обмеру.

Внешний вид необходимо указывать материал наружных ограждений (например, стекло, бетон), поскольку это может быть важно сточки зрения влияния солнечной радиации на их состояние.

4.2.3    Метеорологические данные

Необходимо привести почасовые данные для следующих показателей на весь год:

a)    температура наружного воздуха, °С;

b)    относительная влажность наружного воздуха. %. и его влагосодержание, г/кг;

c)    интенсивность прямой солнечной радиации на каждую вертикальную поверхность. Вт/м¹;

d)    интенсивность рассеянной солнечной радиации на каждую горизонтальную поверхность. Вт/м¹;

e)    интенсивность радиационного теплообмена в ночное время на каждую горизонтальную поверхность. Вт/м¹;

0 скорость ветра, м/с;

ГОСТ РИСО 23045—2013

g)    направление ветра в градусах или с изображением розы ветров;

h)    количество осадков по видам в миллиметрах;

i)    прочие необходимые показатели.

4.2.4    Заполнение здания

Необходимо составить суточный почасовой график отношения числа фактически присутствующих людей к их максимальному количеству. Максимальное (проектное) количество людей в помещениях также необходимо учитывать при расчетах.

Необходимо указать индивидуальный уровень температуры и влажности каждой зоны в периоды занятости и составить график отклонения индивидуальных уровней температуры и влажности от запланированного среднего значения.

Тепловая нагрузка и качество воздуха внутри помещений (IAQ) будут варьироваться в зависимости от того, учитывалась ли при расчете значений категория находящихся в конкретной зоне лиц (постоянное или временное пребывание). Для каждого проекта необходимо также проводить категорирование людей по видам их деятельности (см. Приложение С).

4.2.5    Выявление косвенных факторов снижения энергопотребления

Общие факторы: возможно уменьшение энергопотребления в регионах, где тепловая защита (изоляция) зданий наиболее приспособлена к местным климатическим условиям и возможностям.

Воздействие солнечной радиации: ориентация окон и здания в целом по сторонам света, наличие солнцезащитных конструкций, наличие систем аккумуляции и сохранения солнечной энергии.

Теплота грунта; возможность использования тепловых насосов для теплоснабжения здания.

Ветер: возможность использования ветрового давления для естественной вентиляции.

Естественное освещение: необходимость применения дополнительного искусственного освещения и/или систем затенения.

В Приложениях С, D и Е соответственно приведена информация об уровне энергопотребления системами освещения, технологическим оборудованием и в ходе человеческой деятельности.

4.2.6    Ввод в эксплуатацию и информация для обслуживающих организаций

Ввод в эксплуатацию осуществляется на завершающем этапе строительства. По результатам ввода в эксплуатацию проводится подтверждение достижения целевых показателей энергоэффективности здания.

4.3 Концепция энергосбережения

Цель построения концепции энергосбережения - определить точные параметры, которые необходимо учитывать на каждом из четырех этапов проектирования.

Схема на рисунке А1 кратко описывает процесс упрощения концепции здания (ISO 16813) и необходимые для этого общие принципы и мероприятия. Разработка концепции должна идти параллельно с выполнением проекта по схеме, изложенной в ISO 16813.

В таблице 1 представлено более детальное описание требований, которые необходимо соблюдать в ходе проектирования для обеспечения необходимой энергоэффективности здания. ²

ГОСТ Р ИСО 23045-2013 Таблица 1- Требования к энергоэффективности для каодого этапа проектирования

Этап Здание Система ♦ Процесс Результат Определение Выявление требований и ограни- - _ исходных чений. данных проек- Определение ключевых парамет- та ров энергоэффективности Этап 1 От общих к частным Выбор системы здания. На данном показателям экс- анализ ее с точки зрения этапе не рас- Принципиаль- плуатации здания: возможности уменьшения сматривается ная схема Составление переч- потребления энергии и проверка доступности использования данной ня входных и вы- системой возобновляв- ходных значений мых источников энергии. минимального и На данном этапе воз- максимального можно внесение в проект уровней потребле- следующих уточнений. ния энергии позволяющих оптимизировать использование солнечной энергии: Возмож- наклон и ориентация на- ность/невозможност ружных ограхщений ь изменения показа- (стен, крыши и т. д.) и телей выявление их наиболее выгодных участков для применения энергосбере- Информация об оптимизационных решениях в проекте гающей стратегии. кондиционирование воздуха Выявление систем. напрямую связан- отопление/охлаждение ных с уровнем энер- вентиляция гоэффективности, и освещение их связи с потенци- электроснабжение альным уровнем водоснабжение общей энергоэффективности здания Процессы: прачечная, кухня, склад. Описание проектных особенностей выполнения оболочки здания (солнцезащитные покрытия. изоляция)

ГОСТ РИСО 23045—2013 Окончание таблицы 1

Этап 2 Технический проект Принятие за основу одного из вариантов проектирования системы обеспечения микроклимата после проведения анализа всех плюсов и минусов каждой Проектирование основных узлов системы На этом этапе необходимо осуществить упрощенный расчет потребления энергии На данном этапе не рассматривается Этап 3 Рабочее проектирование Детальное проектирование систем Расчет доступных на данном этапе показателей потребления энергии Этап 4 Окончательное проектирование Подтверждение целевых показателей потребления энергии Завершение проектирования систем в соответствии с требованиями к их энергопотреблению Ввод в эксплуатацию и определение эксплуатационных требований к системам Калибровка/ маркировка систем в зависимости от показателей их энерго-эффективности

4.4 Использование возобновляемых источников энергии

4.4.1    Общие положения

Подключение солнечных систем к системам отопления, вентиляции, освещения и ограждающим конструкциям здания с целью сокращения потребления энергии для достижения целевых значений энергоэффективности здания.

Рассмотрение преимуществ и недостатков использования естественного освещения и теплопо-стуллений от солнечной радиации. При положительном результате данная энергия учитывается в энергетическом балансе систем обеспечения микроклимата и освещения.

4.4.2    Пассивное солнечное отопление (рассматривается на Этапе 1)

Теплота от солнечной радиации, поступающая через обычные окна, в зимнее время автоматически учитывается как показатель, уменьшающий нагрузку на систему отопления.

Также в расчет принимается теплота, поступающая через иные освещаемые солнцем пространства. зимние сады, оранжереи, витражи и прочие.

Пассивные солнечные системы и их компоненты различных конструкций, например, вентилируемые фасады, также необходимо использовать.

Необходимо соблюдать баланс между освещением и отоплением помещений; так. высвобождение части электрической энергии за счет использования специальных затенений для сокращения нагрузки на системы охлаждения в летний период может быть направлено на цели освещения.

Еще одним источником снижения нагрузки на системы вентиляции и кондиционирования воздуха в летний период может стать наличие естественной вентиляции и комплексной изоляции оболочки здания (двойное покрытие).

4.4.3    Активное солнечное отопление и охлаждение

При учете в проекте систем обеспечения микроклимата с использованием активного солнечного отопления и охлаждения энергопотребление может быть уменьшено на соответствующую величину (суммарный эффект от использования активного солнечного отопления и охлаждения). Если системы с использованием активного солнечного отопления и охлаждения проектируются отдельно от систем обычного отопления и охлаждения, необходимо уменьшить на соответствующие значения уровень планируемого энергопотребления обычных систем отопления и охлаждения.

Солнечные системы рассматриваются в два этапа:

-    расчет получаемого количества энергии (снижение общего уровня энергопотребления);

-    расчет энергопотребления системы, обеспечивающей использование солнечной энергии для достижения необходимого теплового баланса в здании и других плановых показателей.

4.4.4    Использование фотоэлектричества ³

ГОСТ Р ИСО 23045-2013

Подключение фотоэлектрической системы позволяет снизить уровень расхода электроэнергии, необходимый для жизнедеятельности здания.

Необходимо учитывать различие принципов применения фотоэлектрической системы, которая подключена к электросети, и внутренней фотоэлектрической системы, которая используется для регулирования работы системы электроснабжения здания в целях снижения и оптимизации потребления электрической энергии.

Для определения реального объема произведенной фотоэлектрической энергии необходимо составить почасовой график изменения солнечной радиации и спроса на электроэнергию.

При этом показатели работы фотоэлектрических систем, непосредственно подключенных к электрической сети, не должны рассматриваться как способ сокращения энергопотребления (и соответственно не влияют на повышение энергоэффективности) здания.

Примечание - Применение фотоэлектрической системы, подключенной к электросети, позволит в определенной степени снизить уровень энергопотребления системами освещения и охлаждения при условии сбалансированности графиков суточного потребления электроэнергии и ее выработки фотоэлектрической системой

4.4.5 Прочие системы

Необходимо также рассматривать работу печного и котельного оборудования, работающего на биомассе (в т. ч. на древесине) и биогазе.

Использование низкопотенциальной тепловой энергии природных источников (воздух, вода, грунт) с помощью тепловых насосов позволяет снизить расход энергии (с учетом среднесезонного коэффициента преобразования теплового насоса) в системах отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения за счет сокращения потребления теплоты и электроэнергии от обычных источников.

Если условия местности и возможности электрических сетей позволяют, необходимо подключать к сети ветроэнергетические установки и малые ГЭС и учитывать соответствующие показатели их работы при оценке энергоэффективности.

5 Параметры энергоэффективности

5.1    Общие положения

При определении ключевых энергетических показателей в проекте здания необходимо учитывать параметры, представленные в разделах 5.2 до 5.4 Отбор таких показателей следует осуществлять на самом раннем этапе, когда определяются исходные данные для проекта. Также в ходе выполнения проекта могут быть введены и другие показатели для использования при маркировке систем и/или разработке правил эксплуатации.

Показатели могут быть выражены как в абсолютных величинах, характеризующих общую эффективность здания, так и в относительных, которые позволяют провести сравнение между несколькими зданиями подобной категории.

В связи с тем. что своевременное получение и использование энергии зданием является одним из условий, определяющих комфортность проживания или нахождения в нем. на стадии определения исходных данных необходимо также принять требуемые параметры внутреннего микроклимата.

Областью, рассматриваемой для расчета энергоэффективности и определяющих ее факторов, является зона, обслуживаемая системой кондиционирования воздуха, как это указано в ISO 16818. При невозможности применения данного определения необходимо рассматривать площадь пола и все имеющие отношение к этой области показатели.

Примечание - Обычно рассматривают совокупность показателей за год

5.2    Показатели эффективности оболочки здания

Показатели, влияющие на определение энергетических характеристик оболочки здания, включая пассивные элементы, такие, как солнцезащита или теплоизоляция зданий:

-    показатель 1а: общее потребление энергии, кВт-ч;

-    показатель 1Ь: потребление энергии на единицу площади. кВтч/м².

Если местными строительными нормами установлены требования к минимальной энергоэффективности оболочки здания, относительный показатель представляет собой соотношение между нормативным уровнем потребления энергии и общим потреблением энергии для проектируемого здания (обратное показателю 1с).

-    показатель 1с: фактическое потребление энергии по отношению к нормативному уровню потребления энергии (безразмерный).

ГОСТ Р ИСО 23045-2013

Примечание - Нормативные данные по уровню потребления энергии могут быть рассчитаны для рассматриваемого здания при использовании теплозащитных свойств его оболочки в соответствии с местными строительными нормами

5.3    Совокупные показатели энергоэффективности

Рассмотрение показателей 1а. 1Ь и 1с целесообразно дополнить системными показателями, которые отражают общую способность здания удовлетворять требованиям энергоэффективности.

Параметры 2а. 2Ь и 2с являются комплексными характеристиками здания, связанными с использованием энергии и эффективностью систем обеспечения микроклимата.

Коэффициент полезного использования энергии зданием - отношение количества энергии ЭИ. кВт ч/г, полезно использованной для функционирования здания и его инженерных систем в течение года, к расходу энергии ЭП. поданной за год в здание от внешних источников. Величина ЭП представляет собой сумму всех потоков энергии, доставляемых в здание с топливом (газ. мазут и т. д.) и в виде электроэнергии, выраженной в кВт ч/г.

Примечание - Некоторые системы (например, использующие когенерацию) вырабатывают энергию, часть которой может потребляться вне здания Существует два варианта подобных систем. Если система была спроектирована и установлена для непосредственного удовлетворения потребности здания в энергии, то такие системы снижают общее энергопотребление здания Если система была разработана, чтобы поставлять электроэнергию в разные здания или система не подключена к системе обеспечения микроклимата здания (например. фотоэлектрические системы, подключенные к сети), энергия таких систем рассматривается отдельно, а система в целом считается отдельным поставщиком энергии

Показатель 2а отражает годовое количество полученной зданием энергии.

Показатель 2Ь отражает удельное значение полученной зданием энергии (на единицу площади) и может быть использован для сравнения со зданиями той же категории.

Показатель 2с применяется в проектировании систем обеспечения микроклимата и отражает их совокупную эффективность.

-    показатель 2а: ЭП. кВт ч/г;

-    показатель 2Ь: удельное энергопотребление от внешних источников; равен отношению показателя 2а к площади. кВт ч/(м г);

-    показатель 2с: Коэффициент полезного использования энергии зданием (безразмерный); равен отношению количества использованной энергии (ЭИ) к количеству полученной энергии (ЭП).

5.4    Вторичные показатели

5.4.1 Показатели первичной (взвешенной) энергоэффективности

При оценке энергоэффективности здания необходимо учитывать эффективность всех источников энергии, к которым подключено здание. При этом вводится понятие первичной энергии. Тогда эффективное количество первичной энергии (ЭПэф ). полученное зданием или переданное во внешние сети, должно вычисляться с учетом весовых коэффициентов, характерных для каждого отдельного энергоисточника:

ЭП-ф =ЭП₄ • ИК;

где ИК, - индекс конвертации для i-ro источника энергии:

-    показатель За: общее количество полученной первичной энергии 1ЭП_Л, равно сумме всех потоков первичной энергии, полученных от разных источников. кВт ч/г;

-    показатель ЗЬ: удельное энергопотребление от внешних источников в пересчете на первичную энергию равен отношению показателя За к площади. кВт ч/(м г);

-    показатель Зс: Коэффициент полезного использования энергии зданием (безразмерный) по отношению к первичной энергии (п).

У эи

П“

5.4.2 Показатели, влияющие на глобальное потепление (выбросы СОг)

Необходимо учитывать показатели, определяющие степень загрязнения окружающей среды при эксплуатации зданий. ⁴

1

2

3

4