Директива Европейского Союза по энергетическим характеристикам зданий (EPBD)

Влияние Директивы на стандартизацию и производство систем вентиляции и кондиционирования воздуха в Европейских странах

В Европейском Союзе (ЕС) директивы выполняют роль законов, адресованы государствам – членам ЕС и обязательны к применению. Директивы разрабатываются для устранения препятствий в создании единого экономического пространства ЕС, возникающих из-за отличий в национальных системах стандартизации. Издан ряд директив, предназначенных для стандартизации в странах ЕС строительных нормативов по повышению энергоэффективности зданий. Основная мотивация разработки этих директив – повышение эффективности использования естественных энергетических ресурсов в странах – членах ЕС.

В 2003 году Европейская Комиссия выпустила новую Директиву по энергетическим характеристикам зданий, часто в сокращении именуемую EPBD, 2002/91/ЕС. Директива EPBD устанавливает общие границы методологии расчета энергетической эффективности зданий, применимость минимальных требований к энергетической эффективности для новых зданий и зданий при реконструкции, энергетическую сертификацию зданий (энергетическая паспортизация), регулярную инспекцию генераторов теплоты и установок кондиционирования воздуха.

К началу 2006 года государства – члены ЕС должны были преобразовать в национальный закон Директиву по энергетическим характеристикам зданий (EPBD). В большинстве стран эта работа еще не завершена, однако полным ходом идет внедрение основных положений указанного документа в законодательство и в реальную практику, что по-прежнему требует существенных усилий как на европейском уровне, так и со стороны каждого государства – члена ЕС.

Огромной задачей для европейской промышленности и отраслевой науки является стремление к дальнейшему улучшению микроклимата помещений и в то же время введение мер по энергетической эффективности зданий, т. е. разработка новых более совершенных технологий и систем на базе сертифицированной высококачественной продукции.

В качестве технической помощи по внедрению EPBD Комиссия выдала Европейскому комитету по разработке нормативной документации (CEN) полномочия на разработку гармонизированных стандартов. CEN подготовил проекты стандартов, поддерживающие внедрение основных положений EPBD в более координированном режиме. Стандарты призваны обеспечить соблюдение требований по расчетам энергетических характеристик для зданий и их инженерных систем, по критериям для микроклимата зданий, обеспечить проверку систем отопления и кондиционирования воздуха и переработки первичной энергии.

Положение дел таково, что управление энергетической эффективностью зданий признается в качестве важнейшего инструмента, влияющего на глобальный энергетический рынок. Государства – члены ЕС должны принимать в своих странах необходимые национальные законы и стандарты с целью воплощения в жизнь директивы EPBD. При всех существенных различиях (географических, климатических, образа жизни) Европа уже вступила на путь единообразия методов и практических мероприятий, хотя это, действительно, сложная проблема.

По правилам разработки стандартов, его проект представляется в Европейскую Комиссию и при отсутствии замечаний в течение установленного срока проект может быть одобрен. Если есть замечания, то добавляется время на его согласование с Комиссией. Недавно полученные Комитетом по нормативной документации (CEN) Опросные листы позволили выявить целый ряд замечаний и вопросов по проектам готовящихся гармонизированных стандартов. Даже некоторые основные определения потребуют дальнейшего разъяснения. Например, как точно определить, что понимается под «зданием», «частью здания» или «зоной в здании»?

Полномочия CEN по стандартизации в рамках директивы EPBD

Полномочия по разработке стандартов, выданные Комитету по нормативной документации (CEN) Комиссией, определяются перечнем Рабочих Параграфов (WI’s) для пяти Технических Комитетов (TC’s) CEN. Текст проектов стандартов в области действия директивы EPBD, объемом 2 000 страниц, был составлен в крайне сжатые сроки – основные аспекты были завершены еще до конца 2004 года. Однако окончательные технические доработки, а также подготовка к изданию, отняли некоторое время, поэтому Опросные листы CEN к первым проектам стандартов появились в марте 2005 года. В конце ноября 2005 года все проекты стандартов получили свои предварительные номера (коды, prEN). Присвоенный код сохраняется за каждым документом до окончательного выпуска Европейского стандарта и при последующих его переизданиях.

В августе 2006 года закончилось формальное голосование по окончательным проектам стандартов, а календарным сроком вступления стандартов в силу назван февраль 2007 года. В ближайшее время станет ясно, будет ли соблюден указанный срок.

Представленные проекты стандартов вызвали много споров на тему «слишком много, слишком быстро, следовательно, надежен ли документ?». В Опросном листе приводятся комментарии с замечаниями о том, что авторы не приняли во внимание большинство из последних научных находок и открытий, а некоторые данные в текстах можно применять только на ограниченной части Европы и/или только для некоторых типов зданий и систем. Еще одно опасение было высказано по поводу того, что директива EPBD позволяет делать слишком вольные толкования текста на национальном уровне. Благодаря наличию в содержании директивы множества различных аспектов и ее рамочному подходу, нет сомнений, что каждая страна – член ЕС найдет свое собственное решение. Это крайне осложняет попытку согласовать отличные друг от друга национальные понятия, которые могут основываться на различиях в уже существующих строительных нормативных документах стран – членов ЕС. Производители оборудования озабочены данным вопросом, т. к. разница в требованиях, методах и подходах может создавать серьезные препятствия для торговых отношений.

Проекты стандартов по вентиляции, кондиционированию воздуха и микроклимату в помещениях

Под влиянием директивы EPBD и для поддержки ее положений Технический Комитет 156 (CEN/TC 156) разработал проекты стандартов в области вентиляции, кондиционирования воздуха и качества микроклимата в помещении. Проекты стандартов технически были завершены к концу 2004 года, за исключением внесения изменений в параграф WI 31 (стандарт рrEN 15251 «Критерии микроклимата в помещении»). Заголовки проектов документов неоднократно менялись за время их написания. Существующие в настоящее время заголовки, при необходимости, еще могут быть изменены (присвоенный код сохранится). Важно отметить, что разрабатываемые стандарты учитывают взаимосвязь трех основных положений EPBD и рассматривают их как единое целое: требования к энергетическим характеристикам зданий и их расчеты, сертификаты на энергетические характеристики (энергетическая паспортизация) и проведение регулярных проверок.

Заголовки стандартов в области вентиляции, кондиционирования воздуха и качества микроклимата в помещении:

– prEN 15239 «Проверка систем вентиляции» WG11;

– рrEN 15240 «Проверка систем кондиционирования воздуха» WG 10;

– prEN 15241 «Расчет энергетической потребности вентиляции зданий» WG7;

– prEN 15242 «Расчет воздушных потоков …» WG7;

– prEN 15243 «Динамические расчеты» WG7;

– пересмотр норм EN 13779 WG7;

– prEN 15251 «Критерии микроклимата в помещении» WG 12.

Коротко представим перечисленные выше стандарты и некоторые замечания к ним, полученные Комитетом по разработке нормативной документации (CEN) благодаря Опросным листам.

Задачи стандарта prEN 15240 «Системы кондиционирования воздуха – Энергетические характеристики зданий – Основные положения для проверки систем кондиционирования воздуха» достаточно ясны и определены статьей 9 Директивы EPBD. Однако в своей работе Комитет по нормативной документации (CEN) столкнулся с тем, что в ряде стран толкование понятий «вентиляция» и «кондиционирование воздуха» практически одинаковое, а в других странах эти термины подразумевают два абсолютно разных процесса. Определение понятия «система кондиционирования воздуха» в данном стандарте дано несколько сложно и не дает ответа на вопрос: «является ли вентиляция (или распределение воздуха) частью системы кондиционирования воздуха?».

«Система кондиционирования воздуха – сочетание всех компонентов, необходимых для обеспечения вида обработки воздуха, при котором осуществляется контроль температуры, возможно, в сочетании с контролем вентиляции, влажности и чистоты воздуха».

Поскольку это определение толковалось по-разному, Директива EPBD включает два отдельных понятия: для контроля систем кондиционирования воздуха (стандарт prEN 15240) и для контроля систем вентиляции (стандарт prEN 15239 «Вентиляция для зданий – энергоэффективность зданий – Основные положения по проверке вентиляционных систем»).

Ведутся споры об области применения стандарта pr EN 15240 – должен ли он давать только описание минимальных требований и порядка официальной проверки систем кондиционирования воздуха, а также может ли стандарт удовлетворить потребности в расчетах разного типа зданий вновь возводимых и существующих, пользуясь методом классификации. Еще один не решенный вопрос: к чему относится ограничение по мощности в 12 кВт, определенное в статье 9 Директивы EPBD, к установке или к зданию в целом. Европейская Комиссия, как и прежде, формулирует это ограничение так: здания с общей установленной мощностью более 12 кВт должны подвергаться регулярной проверке. Однако государства – члены ЕС и здесь имеют различия в толковании – некоторые из них принимают определение Комиссии, в то время как другие рассчитывают лимит в 12 кВт на «зону» (здание разделяется на зоны).

Несмотря на желание некоторых членов Комитета по разработке нормативной документации (CEN) объединить стандарты prEN 15240 и pr EN15239, такое слияние невозможно по контрактным соображением. Мандатным поручением оговорена разработка двух стандартов. Если рассматривать вопрос о «слиянии или не слиянии» с технической точки зрения, на него невозможно дать однозначно правильный ответ. В северных странах Евросоюза «вентиляция» и «кондиционирование воздуха», как правило, предусматриваются с применением более или менее централизованных систем, при этом отличие, обычно, заключается только в количестве функций по обработке воздуха в установках кондиционирования воздуха. В более теплых климатических условиях разница между понятиями очевидна, поскольку вентиляция и кондиционирование воздуха обычно разделены между собой. Таким образом, будет разработано два стандарта, но в последующих изданиях внимание будет уделяться соответствующим дополнениям к этим стандартам, с тем, чтобы при взаимных ссылках свести к минимуму дублирование текста.

Стандарт prEN 15243 «Вентиляция зданий – Расчет комнатной температуры и нагрузки на вентиляцию, а также энергоснабжения для зданий с кондиционированием воздуха в помещениях» представляет методику почасового расчета для тех случаев, которые не поддаются определению упрощенными методами. Цель документа – описать процедуру применения методов расчета для разного рода помещений, где необходимо определить, например, комнатную температуру воздуха, рассчитать нагрузку, необходимую для подогрева и охлаждения воздуха, а также энергию в зданиях с помещениями, оснащенными системами кондиционирования воздуха. Проект документа создается как альтернатива или дополнение к упрощенным расчетным методам, уже описанным в других существующих стандартах. Стандарт prEN 15243 включает ряд справочных Приложений, в которых, среди прочих вопросов, дано описание некоторых существующих национальных моделей и методов, применяемых в энергетических расчетах, и некоторые инструменты обоснования.

В Стандарте prEN 15242 «Методы расчета для определения скорости воздушного потока в зданиях, включая инфильтрацию» приводится описание методики по расчету скорости воздушного потока при вентиляции зданий и ее применение в энергетических расчетах, расчетах тепловых и холодильных нагрузок, для оценки комфортности условий в летнее время и качества внутреннего воздуха. В ходе расчетов большое внимание уделено зданиям с естественной вентиляцией и инфильтрацией, но также оговорены технические характеристики и воздушные потоки в системах механической вентиляции и дана оценка непреднамеренным утечкам в системе (воздуховоде установки кондиционирования воздуха). Этот стандарт показывает преимущества от снижения утечек в системе с энергетической точки зрения, что поможет ориентировать заказчиков на использование высококачественных изделий для вентиляционных систем.

Стандарт prEN 15241 «Вентиляция для зданий – Метод расчета энергетической потребности при наличии систем вентиляции в зданиях» приводит описание метода расчета показателей энергоэффективности вентиляционных систем в зданиях, которые следует использовать для энергетических расчетов, расчетов тепловых и холодильных нагрузок. Стандарт определяет, как следует рассчитывать характеристики воздуха (температура, влажность) поступающего в здание, а также соответствующие энергетические затраты на его обработку, поскольку для этого необходимо дополнительное электрооборудование. Стандарт prEN 15241 позволяет выполнять расчеты, основанные на реально полученных данных. Значение этих данных может быть крайне важным, например, для группы по разработке систем кондиционирования воздуха (EUROVENT AHU). Хотя этой группой (EUROVENT AHU) завершена разработка Основных энергетических положений, которые вносят весомый вклад в общие разработки, но были приняты на основании приблизительных данных и стандарт prEN 15241 может оказаться полезным при будущих ее переизданиях.

Разработан проект стандарта prEN 15251 «Критерии микроклимата, включая качество микроклимата (вентиляция), его тепловые характеристики и освещение», который важен для решения вопросов по улучшению качества внутреннего воздуха параллельно с введением энергетической паспортизации зданий. В нем использована возможность ввести классификацию параметров микроклимата в помещении по кратности вентиляции и по определению приемлемого температурного диапазона, также по качеству внутреннего воздуха, полученного путем измерения. В то же время, под влиянием директивы EPBD, пересматривается уже действующий стандарт EN 13779 «Вентиляция для нежилых зданий – требования к техническим характеристикам систем вентиляции и кондиционирования воздуха», который дает определение нескольким классам комфорта и качества внутреннего воздуха. В процессе пересмотра сделана попытка сформулировать требование к максимально допустимой температуре внутреннего воздуха помещений в летний период года. Нововведением Стандарта prEN 15251 является «общий показатель внутреннего воздуха», рассчитываемый вместе с группой энергетических характеристик здания, которые являются основой для энергетической паспортизации зданий. Комитет по разработке нормативной документации (CEN) получил ряд принципиальных замечаний к Стандарту prEN 15251 относительно вводимого понятия «общий показатель внутреннего воздуха» и сейчас по данному вопросу проводится дополнительная работа в целях совершенствования этого параметра.

Все перечисленные стандарты тесно взаимосвязаны. На основании замечаний, полученных Комитетом по разработке нормативной документации (CEN), сформулирован ряд задач, которые необходимо выполнить для совершенствования текстов (уменьшение повторяемости текстов и их дублирование), уточнения области деятельности и границ применяемости.

На последнем пленарном заседании Комитета по разработке нормативной документации / Технического комитета 156 (CEN / TC 156) была составлена таблица, определяющая границы ответственности между стандартами по расчетам параметров внутреннего воздуха. Таблица может служить справочным материалом по разъяснению разграничений между разными проектами стандартов во избежание ненужного дублирования текстов:

Таблица поясняет различие в целях, которые поставили перед собой представленные здесь документы. На самом деле стандарт prEN 15243 более тесно увязывает между собой все документы, обеспечивая связь между системой вентиляции и/или системой кондиционирования воздуха и зданием в целом, кроме того с уже существующими стандартами prEN ISO 13790 (WI 14), prEN 15203 (WI 4), prEN 15217 (WI 2) и т. д. Взаимосвязь между всеми стандартами, поддерживающими Директиву по энергетическим характеристикам зданий (EPBD), будет показана в так называемом «зонтичном документе», который в настоящее время еще находится на доработке и будет опубликован как Технический Отчет.

Заключение

Итак, в 2004 году под влиянием рамочных предписаний директивы EPBD Комитетом по разработке нормативной документации (CEN) был сделан первый шаг по пересмотру многих существующих нормативных документов для выравнивания действующей практики в вопросах энергетической эффективности зданий в Европейских странах и определению общеевропейских требований к уровню продукции. Энергетические расчеты, а в дальнейшем энергетические паспорта и проверки, должны будут основываться на действительно реальных данных, что дает возможность продвижения на рынок, в первую очередь, сертифицированных высококачественных систем вентиляции и кондиционирования воздуха, основанных на передовых технологиях для создания качественного микроклимата в помещениях. Однако во многих странах сохраняется тенденция к упрощенным подходам, в основе которых лежат «данные на типовую продукцию» либо неверные параметры.

Нереально ожидать 100 %-ной «взаимоувязки» всех проектов документов, полного описания взаимодействия между ними, а также полностью согласованных между собой объемов работ в рамках существующей схемы.

На недавнем пленарном заседании Комитета по разработке нормативной документации / Технического Комитета 156 (CEN / TC 156) было сформулировано решение о необходимости как можно более раннего повторного редактирования нормативных документов, что собственно должно осуществляться непрерывно, как и отмечается в решении заседания.

Важными моментом является информирование общественности об указанных документах и острая потребность в более точных рекомендациях, каким образом применять Директиву по энергетическим характеристикам зданий (EPBD) и Стандарты, в том числе, например, как проводить необходимые проверки в жилых зданиях, школах, офисах, больницах и т. д.

Во введении к стандарту prEN 15251 сказано: «Энергетическая паспортизация бессмысленна… без взаимосвязи с паспортизацией микроклимата помещений». В настоящее время это высказывание стало реальным требованием для европейской промышленности. При определении влияния директивы EPBD на производство систем вентиляции и кондиционирования воздуха можно предположить, что директива EPBD может стать настоящей угрозой для промышленности стран – членов ЕС, если они будут стремиться к улучшению только энергетических характеристик зданий, не беря во внимание качество внутреннего воздуха в помещениях. Но если удастся найти оптимальное равновесие между хорошими показателями микроклимата и энергетической эффективностью зданий, то директива EPBD предоставит огромные перспективы в реализации экономически эффективных возможностей.