ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗДАНИЙ

Методы определения влияния автоматизации, управления и эксплуатации здания

EN 15232:2007 (NEQ)

Издание официальное

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1    РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Проектный, конструкторский и научно-исследовательский институт «СантехНИИпроект» (ОАО «СантехНИИпроект»)

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК465 «Строительство»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2011 г. № 1567-ст

4    Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений европейского регионального стандарта ЕН 15232:2007 «Энергоэффективность зданий. Методы определения влияния автоматизации, управления и эксплуатации здания» (EN 15232:2007 «Energy performance of buildings — Impact of Buildings Automation, Controls and Building Management», NEQ).

Наименование настоящего стандарта изменено по отношению к наименованию европейского стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (подраздел 3.5)

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «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

©Стандартинформ, 2012

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Автоматическое управление		Класс эффективности
		Жилое здание				Общественное здание
		D	С	В	А	D	С	В	А
2 Управление охлаждением 2.1 Управление генерацией холода/холодоносителя [система контроля установлена непосредственно на источнике (в этом случае одна система может контролировать зону, состоящую из нескольких помещений) либо в помещении]
0	Автоматическое управление отсутствует
1	Централизованное управление
2	Управление в отдельном помещении с помощью термостатического клапана или локального электронного контроллера
3	Управление в отдельном помещении посредством связи локального контроллера и BACS
4	Управление в отдельном помещении, включающее контроль «по требованию» (по числу людей, качеству воздуха)
2.2 Управление температурой холодоносителя воды в распределительной сети (на подающей или возвратной трубе)
0	Автоматический контроль отсутствует
1	Управление с компенсацией наружной температуры
2	Управление по температуре внутри помещения
2.3 Управление циркуляционными насосами (насосы могут быть установлены на различных ступенях сети)
0	Управление отсутствует
1	Управление включено/останов
2	Управление скоростью (производительностью) насоса без контроля разницы давления Ар с частотно регулируемым приводом
3	Управление скоростью (производительностью) насоса с контролем разницы давления Ар с частотно регулируемым приводом
2.4 Управление расходом и/или распределением холодоносителя (один контроллер может контролировать одну или несколько схожих помещений/зон)
0	Автоматическое управление отсутствует
1	Управление по фиксированной программе
2	Управление с оптимальным запуском/ остановом

Автоматическое управление		Класс эффективности
		Жилое здание				Общественное здание
		D	С	В	А	D	С	В	А
2.5 Зависимость распределения холодоносителя от выделения тепла
0	Нет зависимости
1	Частичная зависимость (по параметрам систем кондиционирования)
2	Полная зависимость
2.6 Управление температурой от источника энергии
0	Постоянная температура
1	Температура зависит от наружной температуры
2	Температура зависит от текущей нагрузки
2.7 Задание порядка работы различных генераторов холода
0	Приоритеты, основанные только на нагрузках
1	Приоритеты, основанные на нагрузках и мощностях генераторов
2	Приоритеты, основанные на эффективности генераторов
3 Управление вентиляцией и кондиционированием 3.1 Управление воздушными потоками на уровне распределения между помещениями
0	Управление отсутствует
1	Ручное регулирование
2	Управление по времени
3	Управление по присутствию людей
4	Управление в отдельном помещении, включающее в себя контроль «по требованию»
3.2 Управление воздушными потоками на уровне воздухораспределителя
0	Управление отсутствует
1	Управление вкпючением/остановом
2	Управление потоком с контролем величины давления или без
3.3 Контроль угрозы замораживания теплообменника
0	Контроль отсутствует
1	Контроль реализован

Автоматическое управление Класс эффективности Жилое здание Общественное здание D С В А D С В А 3.4 Контроль перегрева теплообменника 0 Контроль отсутствует 1 Контроль реализован 3.5 Свободное механическое охлаждение 0 Контроль отсутствует 1 Ночной контроль 2 Свободное охлаждение 3 Н, х-направленное охлаждение 3.6 Управление температурой подаваемого воздуха 0 Контроль температуры отсутствует 1 Контроль постоянной температуры подачи 2 Температура зависит от температуры наружного воздуха 3 Температура зависит от нагрузки 3.7 Управление влажностью 0 Контроль влажности отсутствует 1 Ограничение влажности подаваемого воздуха 2 Поддержание влажности подаваемого воздуха 3 Управление по влажности воздуха, исходящего из помещения (здания) 4 Управление освещением 4.1 Управление по занятости помещения 0 Ручное включение/выкпючение 1 Ручное включение/выкпючение плюс общее «групповое» выключение света 2 Автоматическое включение/диммер 3 Автоматическое включение/автоматичес-кое выключение 4 Автоматическое ручное включение/диммер 5 Автоматическое ручное вкпючение/авто-матическое выключение 4.2 Управление по дневному освещению 0 Ручное 1 Автоматическое

9

Автоматическое управление		Класс эффективности
		Жилое здание				Общественное здание
		D	С	В	А	D	С	В	А
4.3 Управление устройствами искусственного затенения (шторы, ставни, маркизы)
0	Механическое ручное управление
1	Моторизованный привод с ручным управлением
2	Моторизованный привод с автоматическим управлением
3	Комбинированное управление освещени-ем/затенением/кондиционированием
II Система автоматизации квартир и всего здания
0	Система автоматизации жилья и здания отсутствует
1	Система автоматизации квартир и здания, адаптированная для централизованного управления (например, график работы оборудования, рабочие параметры)
2	Система автоматизации и управления зданием оптимизирована для использования систем автоматизации квартир (локальные контроллеры, рабочие параметры)
III Эксплуатация и техническое обслуживание квартир и всего здания 1 Обнаружение сбоев в работе систем квартир и зданий и диагностика неисправностей
0	Отсутствует
1	Существует
2 Сообщение информации, относящейся к потреблению энергии, условиям в помещении и возможности усовершенствований
0	Отсутствует
1	Существует

5.4 Функции ВАС, влияющие на энергоэффективность здания

Функции ВАС (для систем управления класса эффективности С) приведены в таблице 2. Таблица 2 определяет минимальные требования к функциям ВАС иТВМ для зданий с системами управления класса эффективности С.

Оценка функций должна использоваться для следующих целей:

-    определение минимального количества функций, применяемых в проекте;

-    определение функций ВАС, которые следует учитывать при расчете потребления энергии в здании, если эти функции не описаны подробно;

-    расчет потребления энергии в эталонном случае этапа 1 метода фактора эффективности ВАС (первая ячейка см. рисунок2, пункт 8).

Если иное неустановленоорганами государственной власти Российской Федерации, подлежащий внедрению минимальный уровень функций должен соответствовать функциям, определенным в таблице 2. Органы государственной власти, желающие изменить справочный перечень или минимальные требования должны соответственно изменить значения, приведенные в таблице 2.

10

Таблица 2 — Функции контроля ВАС

Автоматический контроль Здание жилое общественное 1 Автоматический контроль подсистем 1 Управление отоплением 1.1 Контроль генерации тепла [система контроля установлена непосредственно на источнике тепла (в этом случае одна система может контролировать зону, состоящую из нескольких помещений) либо в помещении] 2 Управление в отдельном помещении с помощью термостатического клапана или локального электронного контроллера 1.2 Управление температурой теплоносителя в распределительной сети (на подающем или обратном трубопроводе) (аналогичная функция может быть применена для контроля сетей прямого электрического нагрева) (управление качеством) 1 Управление с компенсацией наружной температуры (в зависимости от управления качеством) 1.3 Управление циркуляционными насосами (насосы могут быть установлены на различных ступенях сети) 1 Управление включено/останов 2 Управление скоростью (производительностью) насоса без контроля перепада давления Ар с частотно регулируемым приводом (управление количеством) 1.4 Управление расходом и/или распределением теплоносителя [один контроллер может контролировать одну или несколько схожих помещений/зон (количественное регулирование)] 1 Управление по фиксированной программе 2 Управление с оптимальным запуском/остановом (управление пропусками) 1.5 Управление температурой от источника энергии (котла) 1 Температура зависит от наружной температуры 1.6 Задание порядка работы различных генераторов тепла 0 Приоритеты, основанные только на нагрузках (управление каскадом) 2 Управление охлаждением 2.1 Управление генерацией холода/холодоносителя [система контроля установлена непосредственно на источнике (в этом случае одна система может контролировать зону, состоящую из нескольких помещений) либо в помещении] 2 Управление в отдельном помещении с помощью термостатического клапана или локального электронного контроллера 2.2 Управление температурой холодоносителя воды в распределительной сети (на подающей или возвратной трубе) 1 Управление с компенсацией наружной температуры (качественное регулирование) 2.3 Управление циркуляционными насосами (насосы могут быть установлены на различных ступенях сети) 1 Управление включено/останов 2 Управление скоростью (производительностью) насоса без контроля перепада давления Ар с частотно регулируемым приводом

Автоматический контроль		Здание
		жилое	общественное
2.4 Управление расходом и/или распределением холодоносителя (один контроллер может контролировать одну или несколько схожих помещений/зон)
1	Управление по фиксированной программе
2	Управление с оптимальным запуском/остановом (управление пропусками)
2.5 Взаимосвязь генерации холодоносителя от потребления теплоносителя
1	Частичная взаимосвязь (по параметрам HVAC систем)
2.6 Управление температурой от источника энергии
1	Температура зависит от наружной температуры (управление качественное)
2.7 Задание порядка работы различных генераторов тепла
0	Приоритеты, основанные только на нагрузках (каскадное управление)
3 Управление вентиляцией и кондиционированием 3.1 Управление воздушными потоками на уровне помещения
2	Управление по времени (ночное, дневное)
3.2 Управление воздушными потоками на уровне воздухораспределителя
0	Управление отсутствует
1	Управление включением/остановом
3.3 Контроль угрозы замораживания теплообменника
1	Контроль реализован
3.4 Контроль перегрева теплообменника
1	Контроль реализован
3.5 Свободное механическое охлаждение
1	Использование низких ночных температур
3.6 Управление температурой подаваемого воздуха
1	Контроль постоянной температуры подачи
3.7 Управление влажностью
1	Ограничение влажности подаваемого воздуха
4 Управление освещением 4.1 Управление по занятости помещения
0	Ручное включение/выкпючение
1	Ручное включение/выключение плюс общее «групповое» выключение света
4.2 Управление по дневному освещению
0	Ручное

Автоматический контроль		Здание
		жилое	общественное
5 Управление устройствами искусственного затенения (шторы, ставни, маркизы)
0	Механическое ручное управление
1	Моторизованный привод с ручным управлением
II Система автоматизации квартир (помещений) Система автоматизации и управления зданием
0	Автоматизация квартир (помещений) отсутствует
1	Система автоматизации квартир и помещений адаптированная для централизованного управления (например, график работы оборудования, рабочие параметры)
III Эксплуатация и техническое обслуживание квартир и всего здания 1 Обнаружение сбоев в работе систем квартир и зданий и диагностика неисправностей
0	Отсутствует
1	Существует
2 Сообщение информации, относящейся к потреблению энергии, условиям в помещении и возможности усовершенствований
0	Отсутствует

6 Методики расчета эффективности ВАС

6.1 Общие положения

Расчет влияния автоматизации, функций контроля и управления на энергоэффективность зданий может быть выполнен с использованием подробной методики расчета либо методом показателей ВАС. Применение различных методов показано на рисунке 1.

Подробный метод следует использовать, только если имеется достаточная информация относительно функций автоматизации, контроля и управления, используемых в здании и энергетической системе. Применение подробной методики расчета подразумевает, что все функции автоматизации, контроля и менеджмента, которые необходимо учитывать при эксплуатации здания, известны. Раздел 7 содержит общий обзор этих функций и пояснения, как эти функции используются при расчетах энергетической эффективности.

С другой стороны, метод показателей ВАС по показателям эффективности (см. раздел 8) позволяет провести грубую оценку влияния ВАС и ВМ в зависимости от классов эффективности А, В, С и D (см. раздел 5). Метод показателей ВАС особенно целесообразно использовать на ранних этапах проектирования здания.

13

а — энергия, используемая для отопления, вентиляции и кондиционирования, ГВС и освещения; б — поставленная энергия — общее количество энергии, выраженное в энергоносителях (газ, нефть, электрическая энергия и т. п.) (см. [2]) Рисунок 1 — Различие между подробным методом и методом фактора ВАС (стрелки показывают только процесс расчета и не соответствуют потокам энергии и/или массы)

7 Подробная методика расчета эффективности ВАС

7.1    Введение

Настоящий подраздел содержит описание способов учета влияния функций ВАС и ТВМ на оценку индикаторов энергетической эффективности в соответствии с [6] и [8].

Здесь приведены:

-    описание в 7.2 основных способов, расчетов, используемых в упомянутых нормативных документах для учета влияния функций ВАС и ТВМ;

-    обзор в 7.3 связей между этими стандартами и функциями ВАС и ТВМ;

-    подробное описание в 7.4—7.10 способов применения каждой функции ВАС и ТВМ в рамках соответствующих стандартов. Это особенно важно, когда соответствующие стандарты не предоставляют точного описания работы с функцией ВАС и ТВМ.

7.2    Общие принципы расчета. Основные способы расчета влияния функций BACS

7.2.1 Общие положения

В нормативных документах, позволяющих выполнить расчеты влияния функций ВАС и ТВМ на энергопотребление, используют различные способы их проведения.

ГОСТ Р 54862-2011

Общими для различных стандартов являются:

1)    метод прямого расчета;

2)    метод рабочего режима;

3)    временной способ;

4)    температурный способ;

5)    способ корректирующего коэффициента.

7.2.2    Метод прямого расчета

Когда расчеты энергетической эффективности выполняют методом подробного моделирования или даже методом почасового моделирования (см. [9]), возможно рассчитать непосредственно влияние ряда функций, таких как периодическое отопление, изменение температуры между контрольными точками нагревания и охлаждения, периодического затенения солнечного света и т. д.

Такой способ неприемлем при применении помесячных методов.

Прямой способ в подробной методике также не применяют, если влияние управления приводит к циклам изменений по времени более быстрым, чем временной шаг моделирования.

Для указанных случаев следует использовать другие способы.

7.2.3    Метод рабочего режима

Системы автоматики позволяют устанавливать для климатических систем различные режимы работы, например, для системы вентиляции — режим с присутствием людей или с их отсутствием, режим периодического отопления, с выключением отопления, режима пиковой нагрузки.

Метод расчета влияния автоматического контроля на потребление энергии состоит в расчете потребления энергии для каждого рабочего режима. Значение полного потребления энергии получают суммированием значений потребления энергии в каждом рабочем режиме.

Каждый рабочий режим соответствует конкретному состоянию системы управления. Расчеты выполняют для каждого рабочего режима путем анализа состояния системы управления, например, проверки того, включен вентилятор или нет.

7.2.4    Временной метод

Данный метод может быть применен, если система управления оказывает прямое влияние на время работы устройства (например, при управлении вентилятором, освещением).

Потребление энергии за конкретный промежуток времени Е, кВт ч, рассчитывают по формуле

E = PtF_c,    (1)

где Р — входная мощность контролируемой системы, кВт ч; t — длительность периода времени, ч;

F_c — характеристический коэффициент, представляющий влияние системы управления, равный отношению между временем, в течение которого переключатели управления останавливают систему, и продолжительностью периода рабочего времени.

Временной метод может быть использован в случаях, когда система управления регулирует работу инженерной системы путем включения и выключения. Значение Е_с в этом случае соответствует коэффициенту эквивалентного рабочего времени.

7.2.5    Метод поддержания температуры в помещении

Данный метод применяется в случаях, если система управления оказывает прямое влияние на температуру в помещении.

Такой метод заключается в учете энергии (см. [9]), необходимой для изменения температуры в помещении. Значение температуры используется для расчета влияния системы управления.

Необходимо учитывать следующие виды влияния:

-    управление производством тепло- и холодоносителя;

-    периодическое (циклическое) управление расходом/потреблением;

-    оптимизация работы путем настройки параметров различных контроллеров;

-    обнаружение сбоев в работе систем и диагностика неисправностей;

-    влияние контроллера помещения;

-    влияние контроллера периодического отопления/охпаждения.

Потребности или потребление энергии Е, кВт ч, в течение конкретного периода времени рассчитывают по формуле

Е = L[(6_sp + Д0_С) - 0_r]f,    (2)

где L — коэффициент передачи;

0_sp — температура контрольной точки, которая должна поддерживаться системой управления;

15

Д0_С — отклонение температуры, в пределах которого она поддерживается системой управления (равное 0, если система управления идеальная), будет положительным при нагревании и отрицательным — при охлаждении;

0_Г — сравнительная температура, например, температура вне помещения;

t — продолжительность периода времени.

При таком методе:

0_sp — зависит от типа используемой системы управления. Она может быть постоянной или переменной;

Д0_С — является характеристикой качества самой системы управления и управляемой системы. Этот параметр может быть определен стандартом на изделие или сертификатом изделия при условии, что настоящий стандарт распространяется не только на контроллер, но также и на контролируемую систему;

L — позволяет учитывать влияние контролируемой установки или здания;

0₍— позволяет учитывать влияние граничных условий, например, климата;

0_sp + Д0_С — эквивалентная контрольная точка температуры.

7.2.6    Метод корректирующего коэффициента

Данный метод применяют, если система управления отклоняется от заданных условий и оказывает более сложное влияние, например, комбинированное влияние времени, температуры и т. д.

Производство или потребление энергии Е, кВт ч, рассчитывают по формуле

Е — Ер_С х_с,    (3)

гдеЕ_рс — потреблениеэнергиивэталонномслучае, например,если управление системой осуществляется идеально или функция BACS или ТВМ не присутствует, или контролируемая система такова, что допускает простой расчет энергетических характеристик; х_с — коэффициент коррекции, соответствующий повышению или понижению потребления энергии по сравнению с потреблением энергии Е_рс в эталонном случае.

Значения х_с варьируются в зависимости от типа управления, параметров климата, типа здания и т. д. Для определения влияния этих параметров на х_с должны быть предоставлены таблицы и формулы, например, в нормативных документах Российской Федерации.

7.2.7    Эквивалентность между различными способами

Параметры метода рабочего режима, временного метода F_c и температурного метода А0_С в целом могут быть определены исходя изописания системы управления ихарактеристикобъекта.

Параметр метода корректирующего коэффициента х_с должен быть определен путем предварительного моделирования. Такое моделирование позволяет определить таблицы или формулы, представляющие значение х_с в виде функции соответствующих параметров: типа здания, типа системы, климата, характеристикобъекта ит. д.

7.3 Метод, учитывающий различные функции при расчете

Функции управления, определенные в таблице 1, необходимо учитывать при применении нормативных документов в соответствии с таблицей 3.

Таблица 3 — Обзор

Функция Нормативный документ Автоматическое управление Управление отоплением и холодоснабжением Управление генерацией тепло-, холодоносителя [7], [9], [10] Управление температурой воды в распределительной сети [7], [Ю] Управление распределительными циркуляционными насосами [11] Периодический контроль эмиссии и/или потребления [9], [10], [11] Взаимосвязь между управлением генерации или потреблением тепло-, холодоносителя [10] Управление выработкой энергии и организацией работы источников энергии [10], [12] Управление вентиляцией и кондиционированием Управление воздушным потоком на уровне помещений [13], [14] Управление воздушным потоком на уровне воздухораспределения (приточной системы) [15]

ГОСТ Р 54862-2011

Содержание

1    Область применения...................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................1

3    Термины и определения................................................1

4    Обозначения........................................................3

5    Влияние BACS и ТВМ на энергетическую эффективность зданий.......................4

5.1    Общие положения..................................................4

5.2 Классы эффективности системы автоматизации и управления здания................4

5.3    Функции ВАС и ТВМ, оказывающие влияние на энергетическую эффективность зданий.....4

5.4    Функции ВАС, влияющие на энергоэффективность здания.......................10

6    Методики расчета эффективности ВАС......................................13

6.1    Общие положения.................................................13

7    Подробная методика расчета эффективности ВАС...............................14

7.1    Введение......................................................14

7.2    Общие принципы расчета. Основные способы расчета влияния функций BACS..........14

7.3 Метод, учитывающий различные функции при расчете..........................16

7.4    Управление отоплением и охлаждением...................................17

7.5    Управление (регулирование) вентиляцией(и)................................22

7.6    Регулирование освещения...........................................24

7.7    Управление приводами светозатенения...................................24

7.8    Автоматическая система управления квартирой (помещением)и зданием (домовая автоматизация) .......................................................25

7.9    Функции технического менеджмента квартир (помещений) и зданий.................25

7.10    Сравнение влияния системы автоматизации квартир и здания и функций технического

менеджмента здания..............................................26

8    Методика расчета, основанная на коэффициентах эффективности ВАС.................27

8.1    Описание метода коэффициентов ВАС...................................27

8.2    Коэффициент эффективности ВАС для тепловой энергии /вас, нс...................29

8.3    Коэффициент эффективности ВАС для электроэнергии f_BАс, _е/.....................29

8.4    Пример расчета методом коэффициентов ВАС..............................30

Приложение А (справочное) Влияние инновационных интегрированных функций BACS на энергоэффективность (примеры)......................................32

Библиография........................................................38

Окончание таблицы 3
Функция	Нормативный документ
Контроль угрозы замораживания и перегрева теплообменника	[15]
Работа вентиляции в режиме простого механического охлаждения за счет низкой температуры наружного воздуха (в т. ч. и в ночное время)	[9]
Управление температурой воздуха в подаче (в приточной системе)	[15]
Управление влажностью (в камере орошения)	[15]
Управление освещением	[16]
Комбинированное управление освещением/приводами/HVAC (также рассматривается ниже)	Нет
Управление приводами искусственного затенения Автоматизация квартир/автоматизация и управление зданием	[9]
Система автоматизации квартир и здания, адаптированная для централизованного управления (например, график работы оборудования, рабочие параметры)	Нет
Система автоматизации и управления зданием оптимизирована для использования систем автоматизации квартир (локальные контроллеры, рабочие параметры) Техническое управление зданием с функциями энергоэффективности	Нет
Определение сбоев в работе технических систем здания и диагностика неисправностей	Нет
Сообщение информации, относящейся к потреблению энергии, условиям внутри помещений и возможности усовершенствований	[8]
7.4 Управление отоплением и охлаждением 7.4.1 Управление потреблением энергии Различают следующие способы управления температурой в помещении:

0)    отсутствие автоматического управления температурой в помещении;

1)    централизованный автоматический контроль. Существуют два вида централизованного автоматического управления — воздействие на распределение или на выработку энергии. Воздействие может быть обеспечено, например, с помощью контроллера, учитывающего наружную температуру воздуха согласно [17] или [18];

2)    контроль температуры отдельного помещения может осуществляться с помощью термостатических клапанов, соответствующих или не соответствующих [19];

3)    контроль отдельного помещения может осуществляться с помощью электронных контроллеров, соответствующих или не соответствующих [20].

Влияние типа системы управления учитывается путем включения в анализ контрольной точки эквивалентной внутренней температуры:

0_е/ = 0+80,    (4)

где 0_е/ — эквивалентная внутренняя температура с учетом погрешностей управления;

0— нормальная температура в зоне кондиционирования;

80 — допустимые пределы отклонения температуры, зависящие от систем управления и управляемой системы.

Контрольная точка увеличивается на 80 при нагревании и уменьшается на 80 при охлаждении. Значение 80 зависит от системы управления и типа излучателя.

Такой методописан в [9] для систем отопления, [6] — для систем кондиционирования, [8].

В случае применения электронных контроллеров значение 80 равно коэффициенту точности управления, определяемой в соответствии с [19].

Значения коэффициента точности управления приведены в таблице 4.

17

Введение

Целью настоящего стандарта является гармонизация методов расчета энергетической эффективности зданий в соответствии с Федеральными законами № 384-ФЗ от 30.12.2009 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» и № 261-ФЗ от 23.11.2009 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», а также с основополагающими требованиями директив Европейского сообщества 2002/91/ЕС по общей энергетической эффективности зданий (далее — EPBD).

Настоящий стандарт предназначен для разработки зависимостей и методов оценки влияния автоматических систем управления зданиями (далее — BACS) и технического обслуживания зданий (далее — ТВМ) на энергетическую эффективность и потребление энергии в зданиях.

Настоящий стандарт также содержит рекомендации по учету влияния функций BACS и ТВМ при разработке стандартов в соответствии с мандатом М/343.

Настоящий стандарт устанавливает методы оценки факторов экономии энергии, которые могут быть использованы при энергетической оценке зданий для расчета энергетической эффективности технических систем здания, например систем отопления, охлаждения, вентиляции и освещения. Настоящий стандарт учитывает, что при эксплуатации зданий с помощью автоматического управления зданиями (ВАС) и менеджмента зданий (ВМ) энергопотребление зданий может быть снижено.

Настоящий стандарт следует применять какдля существующих, таки при строительстве новых или реконструируемых зданий.

IV

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗДАНИЙ Методы определения влияния автоматизации, управления и эксплуатации здания

Energy performance of buildings.

Methods for determination of automation, controls and building management influence

Дата введения — 2012—05—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает:

-    функции управления, автоматизации зданий и технического менеджмента зданий, которые оказывают влияние на энергетическую эффективность зданий;

-    метод определения минимальных требований к функциям управления, автоматизации и технического управления зданий, которые должны внедряться в зданиях различного назначения;

-    подробные методы оценки влияния указанных функций на потребление энергии зданием, позволяющие ввести характеристики влияния этих функций в расчеты параметров энергетической эффективности и индикаторов, используемых в соответствующих стандартах [1]—[40];

-    упрощенный метод первичной оценки влияния указанных функций на типовое здание.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:

ГОСТ Р 51750-2001 Энергосбережение. Методика определения энергоемкости при производстве продукции показании услуг в технологических энергетических системах. Общие положения

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 ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

Примечани е — Для удобства использования термины и определения, примененные в настоящем стандарте, соответствуют терминам и определениям, определенным в других, близких по тематике международных стандартах ИСО/МЭК и/или ЕН.

3.1 автоматизация и управление зданиями; ВАС (building automation and controls; ВАС): Комплекс технических средств, программного обеспечения, технического обслуживания для автоматического управления, мониторинга, оптимизации работы персонала при эксплуатации в целях обеспечения энергетически эффективных, экономичных и безопасных операций по обслуживанию инженерного оборудования здания (см. [1]).

Издание официальное

3.2    дополнительная энергия (auxiliary energy): Электрическая энергия, используемая инженерными установками зданий и системами для отопления, кондиционирования, механической вентиляции и горячего водоснабжения с целью обеспечения коммунальных услуг здания.

Примечание — Дополнительная энергия включает в себя электрическую энергию, расходуемую на приводы вентиляторов, насосов, регулирующих и запорных клапанов, автоматики и т. д.

3.3    заданная температура зоны кондиционирования (set-point temperature of a conditioned zone): Внутренняя (минимальная) температура воздуха в помещении, устанавливаемая системой управления в нормальном режиме отопления, или внутренняя (максимальная) температура воздуха в помещении, устанавливаемая системой управления в нормальном режиме охлаждения.

Примечание — Скорректированное значение заданной температуры используют для расчета энергетической эффективности. Это позволяет учитывать влияние точности системы контроля на энергетическую эффективность.

3.4    измеренное номинальное потребление энергии (measured energy rating): Номинальное потребление энергии, основанное на измеренных количествах поступающей и расходуемой энергии.

Примечания

1    Измеренная номинальная величина представляет собой сумму всех энергоносителей, использованных в здании при измерении с помощью приборов или другими способами. Измеренное номинальное потребление энергии характеризует внутреннее потребление энергии в здании, используемой, в частности, для сертификации фактической энергоэффективности.

2    Измеренное номинальное потребление энергии известно также как «рабочее номинальное потребление».

3.5    интегрированные системы автоматизации и контроля здания (integrated building automation and control systems): Система автоматизации и контроля здания, схема которой позволяет взаимодействовать с другой системой и подсоединяться к одному или более указанномуустройству/ука-занной системе автоматизации и контроля зданий третьей стороны посредством коммуникаций открытого доступа, стандартных интерфейсов, специальных сервисов и других допустимых средств интеграции систем.

Пример — Взаимодействие между отдельными схемами, представляющими собой системы вентиляции, отопления и кондиционирования, горячего водоснабжения, освещения, электроснабжения, лифтов и подъемников, других установок, а также систем коммуникаций, контроля доступа, безопасности и т. д.

3.6    интегрированные функции (integrated function): Рабочие программы BACS, общие параметры и точки доступа для взаимодействия служб и технических систем здания.

3.7    поставляемая энергия (delivered energy): Энергия от энергетических источников, подводимая к установкам инженерного оборудования в здании по границам установок с тем, чтобы компенсировать расчетное потребление энергии (например, для отопления, кондиционирования, вентиляции, горячего водоснабжения, освещения, электроснабжения бытовых приборов).

Примечания

1    При активных солнечных и ветряных энергетических системах солнечное излучение, падающее на солнечные коллекторы, или кинетическая энергия ветра не входят в энергетический баланс здания.

2    Количество подведенной энергии может определяться расчетным путем для определенных энергетических нужд либо измеряться.

3.8    потребление энергии в системах отопления или охлаждения (energy need for heating or cooling): Тепло, которое должно подаваться в помещение или выводиться из него для поддержания нормируемых температурных условий в течение заданного периода времени.

3.9    потребление энергии в системах отопления, охлаждения или горячего водоснабжения

(energy use for space heating or cooling or domestic hot water): Энергия, подводимая в системы отопления, охлаждения или горячего водоснабжения, равная сумме потребности в энергии и невозвратных тепловых потерь соответственно в каждой технической системе.

Примечание — В настоящем стандарте также рассматривается и потребление энергии на освещение.

3.10    системы автоматизации и управления здания (BACS) [building automation and control systems (BACS)]: Системы, состоящие из технических средств, программного обеспечения, инженерных служб (включая их взаимосвязи), используемых для автоматического управления, мониторинга, оптимизации работы, а также для управления действиями персонала и менеджмента в целях обеспечения

2

ГОСТ Р 54862-2011

энергетически эффективных, экономических и безопасных операций по обслуживанию инженерным оборудованием здания (см. [1]).

Примечание — Функции BACS, помимо функций контроля, включают в себя функции обработки данных.

3.11    система управления зданием (building management system; BMS): См. «система автоматизации и управления зданием (BACS)» (см. [1]).

Примечания

1    Службы здания подразделяют на технические, инфраструктурные и финансовые службы; управление энергопотреблением является частью задач эксплуатации здания.

2    Система управления энергопотреблением здания является частью BMS и частью BACS.

3    Система управления энергопотреблением здания включает в себя сбор, регистрацию, аварийную сигнали-зацию, отчетность и анализ данных по энергопотреблению и т. п. Система проектируется в целях уменьшения потребления энергии, повышения ее полезного использования, надежности и прогнозирования рабочих характеристик технических систем здания, а также оптимизации энергозатрат и снижения их стоимости.

3.12    техническая система здания (technical building system): Техническое оборудование различных систем: отопления, охлаждения, вентиляции, кондиционирования, горячего водоснабжения, освещения и электроснабжения (см. [2]).

Примечание — Техническая система здания включает в себя также и другие подсистемы, работающие в здании.

3.13    техническое управление зданием; ТВМ (technical building management; ТВМ): Комплекс мероприятий, согласованно выполняемых различными службами, включающий в себя работы по мониторингу технического состояния и поддержанию работоспособности как объекта в целом, так и его отдельных элементов и систем, оптимизацию технических процессов управления при эксплуатации.

Примечание — Задачей ТВМ также является оптимизация технического обслуживания и энергопотребления.

Пример — Оптимизация технических процессов распространяется на отопление, вентиляцию, кондиционирование, освещение, безопасность, надежность электрических энергосистем и мониторинг их параметров, а также на службы здания, включая коммуникации, техническое обслуживание и управление.

3.14    функция контроля (control function): В рамках BACS — функции контроля, ввода/вывода, обработки, оптимизации, управления и персонала. Они перечислены в перечне функций (BACS-FL) и в описании этих работ (см. [1]).

Примечание — Функция является программным блоком, предоставляющим отдельный элемент данных, который может иметь много значений (т. е. быть массивом или структурой). Функции могут быть составляющими программы [3].

3.15    эксплуатация здания (building management; ВМ): Совокупность сервисов, включенных в работу по управлению и мониторингу здания (сервисы, включающие в себя оборудование и установки) (см. [4]).

3.16    энергоноситель (energy carrier): Вещество или явление, которое используется для накопления и транспортировки энергии, подвода и передачи ее потребителю.

Примечание — Содержание энергии определяется теплоемкостью энергоносителя или удельной теплотворной способностью.

3.17    энергопотребление здания (energy performance of a building): Расчетное или измеренное количество энергии, использованное для отопления, охлаждения, вентиляции, горячего водоснабжения и освещения здания.

4    Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

ВАС — автоматизация и управление инженерными системами;

BACS — система автоматизации и управления зданиями;

ВМ — эксплуатация зданий;

HVAC — отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха;

ТВМ — техническое управление зданиями.

3

5 Влияние BACS и ТВМ на энергетическую эффективность зданий

5.1    Общие положения

Системы автоматизации и управления здания обеспечивают эффективное управление системами отопления, вентиляции, охлаждения, горячего водоснабжения и освещения и др., позволяют повысить энергетическую и операционную эффективность систем. В целях энергосбережения работа служб здания и программное обеспечение систем должны предусматриваться так, чтобы осуществлять управление зданием с учетом реальных потребностей пользователей, исключая или уменьшая неоправданные затраты энергии в соответствии с [5].

Техническое управление зданием предоставляет информацию об эксплуатации, техническом обслуживании, работе отдельных служб и всей системы управления зданием, главным образом в целях оценки энергопотребления (различные измерения, анализ и хранение полученных данных), а также осуществляет своевременное диагностирование необоснованных затрат энергии. Оценка энергопотребления предъявляет требования кдокументообороту и процессу контроля и используется для разработки текущих и предупредительных корректирующих действий для повышения энергетической эффективности зданий.

5.2    Классы эффективности системы автоматизации и управления здания

Для зданий жилых и общественного назначения определены следующие классы эффективности системы автоматизации управления зданием:

-    класс D — здания, в которых отсутствует необходимость использования BACS для управления энергоэффективностью здания;

-    класс С — здания, в которых используются упрощенные BACS;

-    класс В — здания, в которых используются усовершенствованные BACS и некоторые определенные функции ТВМ;

-    класс А — здания, в которых используются энергетически высокоэффективные BACS и ТВМ.

Функции систем автоматического управления зданиями (далее — САУЗ) каждого класса эффективности для подсистемы управления отоплением приведены в таблице 1:

например, для соответствия САУЗ классу С должен быть предусмотрен минимум функций автоматического управления подсистемами от управления производством тепла подсистемы 1.1 до управления температурой от источника энергии (котла) 1.5.

Примечание — При этом подразумевается, что система гидравлически отрегулирована и сбалансирована.

Для соответствия САУЗ здания классу В дополнительно должны быть предусмотрены некоторые специальные функции по таблице 1. Контрольные устройства в помещенияхдолжны быть связаны с системой автоматизации здания и управлять подсистемой производства тепла.

Для соответствия САУЗ здания классу А дополнительно к функциям классов С и В должна быть обеспечена функция технического управления здания и некоторые специальные функции, указанные в таблице 1, в том числе функция 1.6. Контрольные устройства в помещенияхдолжны иметь функции управления системами отопления, вентиляции и кондиционирования, например, устанавливать адаптивную контрольную точку в зависимости от занятости помещения, качества воздуха и т. д. Такие функции называются «контроль по требованию». Дополнительно применяются функции для связи между системами отопления, вентиляции и кондиционирования и другими системами здания (например, электроснабжением, освещением, затенением солнечного освещения и т. д.), а также с некоторыми функциями ВАС (см. разделы 2,3,4).

Класс D САУЗ здания присваивается, если отсутствует минимум функций, соответствующих классу С.

5.3 Функции ВАС и ТВМ, оказывающие влияние на энергетическую эффективность зданий

Некоторые функции САУЗ и ТВМ, оказывающие влияние на энергетическую эффективность здания, в обобщенном виде приведены в таблице 1. Функции отнесены к классам эффективности ВАС в соответствии с 5.2 в зависимости от их использования в жилых зданиях или зданиях общественного назначения.

Порядок использования таблицы 1:

а) собственники зданий, архитекторы или инженеры, определяющие функции САУЗ, а также технического управления зданий (ТУЗ) для нового или при реконструкции существующего здания:

4

ГОСТ Р 54862-2011

1)    должны отметить знаком «X» каждую из тех функций, которую они хотят использовать. Для указания, к какому классу (А, В, С или D) относится указанная ими функция, следует использовать в качестве вспомогательного средства выделенные заливкой ячейки таблицы 1. Например, для включения САУЗ в класс В необходимо поставить знак «X» в выделенную заливкой ячейку класса В,

2)    допускается выбирать класс САУЗ (А, В, С или D) по таблице 1;

б)    органы государственной власти, определяющие минимальные требования к функциям ВАС и ТВМ для новых или для реконструируемых зданий в соответствии с [6]:

1) допускается устанавливать минимальный класс. Если не обусловлено иное, таким классом является класс С;

в)    органы государственной власти, определяющие процедуры контроля технических систем, а также инспекторы, применяющие эти процедуры при проверке соответствия требованиям уровня внедряемых функций ВАС и ТВМ:

1)    органы государственной власти могут запросить таблицу с указанием функций управления для контроля BACS на месте,

2)    инспекторы могут поставить знак «X» для каждой из внедренных функций ВАС,

3)    затем инспекторы должны иметь возможность определить класс (А, В, С или D) внедренных функций. Для присвоения данного класса все выделенные заливкой ячейки данного класса должны быть отмечены знаком «X»;

г)    органы государственной власти, определяющие методы расчетов, учитывающие влияние функций ВАС и ТВМ на энергетическую эффективность зданий, а также разработчики программного обеспечения, использующие эти методы расчетов совместно с проектировщиками:

1)    органы государственной власти могут представить запрос относительно учета влияния принятых функций ВАС и ТВМ,

2)    разработчики программного обеспечения могут включить в него интерфейсы пользователя, позволяющие ввести перечень внедряемых функций ВАС и ТВМ в соответствии с таблицей 1. Они могут предоставить упрощенный режим ввода в зависимости от класса функций А, В, С, D;

д)    проектировщики должны учитывать наличие или отсутствие функций ВАС и ТВМ при оценке энергетической эффективности здания:

1) проектировщики должны будуттолько ввести класс функций (А, В, С, D) или подробный перечень функций в программу, предназначенную для оценки энергетической эффективности зданий.

Функции ВАС и ТВМ, определенные в таблице 1, применяются не ко всем типам систем HVAC. В [7] (таблица 5) представлены функции ВАС для различных категорий системы HVAC, оказывающие основное влияние на потребление энергии.

Таблица 1 — Функции управления и их соответствие классам эффективности ВАС

Автоматическое управление Класс эффективности Жилое здание Общественное здание D С В А D С В А 1 Автоматическое управление подсистемами 1 Управление отоплением 1.1 Управление генерацией тепла [система контроля установлена непосредственно на источнике тепла (в этом случае система может контролировать зону, состоящую из нескольких помещений) либо в помещении] 0 Автоматическое управление отсутствует 1 Централизованное управление 2 Управление в отдельном помещении с помощью термостатического клапана или локального электронного контроллера 3 Управление в отдельном помещении посредством связи локального контроллера и BACS 4 Управление в отдельном помещении, включающее в себя контроль «по требованию» (по числу людей, качеству воздуха)

Автоматическое управление		Класс эффективности
		Жилое здание				Общественное здание
		D	С	В	А	D	С	В	А
1.2 Управление температурой теплоносителя в распределительной сети (на подающем или обратном трубопроводе) (аналогичная функция может быть применена для контроля сетей прямого электрического нагрева)
0	Автоматический контроль отсутствует
1	Управление с компенсацией наружной температуры
2	Управление по температуре внутри помещения
1.3 Управление циркуляционными насосами (насосы могут быть установлены на различных ступенях сети)
0	Управление отсутствует
1	Управление вкпючено/остановлено
2	Управление скоростью (производительностью) насоса без контроля перепада давления Ар с частотно регулируемым приводом
3	Управление скоростью (производительностью) насоса с контролем перепада давления Ар с частотно регулируемым приводом
1.4 Управление изменением расхода и/или распределением теплоносителя (один контроллер может контролировать одну или несколько похожих помещений/зон)
0	Автоматическое управление отсутствует
1	Управление по заданной программе
2	Управление с оптимальным запус-ком/остановом
1.5 Управление температурой от источника энергии (котла)
0	Постоянная температура
1	Температура, зависящая от наружной температуры
2	Температура, зависящая от текущей нагрузки
1.6 Задание порядка работы различных генераторов тепла
0	Приоритеты, основанные только на нагрузках
1	Приоритеты, основанные на нагрузках и мощностях генераторов
2	Приоритеты, основанные на эффективности генераторов