К 2020 г. ЕС рассчитывает снизить выбросы CO2 на 20 %. Сектор ЖКХ является одним из направлений данных усилий. Чтобы продлить жизнь исторических зданий, необходимо адаптировать их к новым условиям. Энергоэффективность в исторических зданиях – это всегда компромисс между комфортом и сохранением. И компромисс этот следует искать с учетом долгосрочных социальных, экономических и природоохранных аспектов. svestnik.kz

Причины, по которым производится реконструкция и реставрация исторических зданий, различны. Реставрация только с целью восстановления исторического облика встречается редко. Чаще одновременно с реставрацией проводятся работы по реконструкции.

Удачно расположенные исторические здания переоборудуются под новые функции (музеи, гостиницы, торговые центры, офисы и т.д.) со всеми вытекающими отсюда требованиями, предъявляемыми к соответствующему типу помещений. Чтобы оставаться конкурентоспособными с новыми сооружениями, исторические здания должны обеспечивать надлежащий уровень комфорта и приемлемую стоимость содержания. Для этого производится энергоэффективная модернизация зданий.

Вышесказанное относится и к зданиям, внесенным в список охраняемых объектов, даже если в настоящее время законодательство делает для них исключение. В таких условиях остро становится вопрос присутствия на рынке решений, которые позволяли бы владельцам исторический зданий производить энергоэффективную модернизацию без ущерба для архитектурной/культурной/исторической ценности здания. Реализация энергоэффективных мер на старых зданиях осложняется тем, что их конструкция и/или статус накладывают ограничения на внесение серьезных изменений.

В европейских странах для проведения энергоэффективной модернизации в исторических зданиях государство предоставляет частичную финансовую поддержку (в отдельных случаях до 70%, или 100 000 евро), а банки – займы. С примерами таких программ в Германии можно ознакомиться в документе, изданном Министерством внутренних дел федеральной земли Саксония «Энергетическая модернизация памятников архитектуры. Руководство к действию для учреждений, владельцев архитектурных памятников, архитекторов и инженеров» (на немецком языке).

НЮАНСЫ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ

Основной способ обеспечить энергоэффективность в новых зданиях – это теплоизоляция. Теплоизоляция также призвана повысить уровень комфорта в помещении. Здания, строившиеся до середины прошлого века, не рассчитаны на современный уровень комфорта. Желание жить в тепле и изменившийся режим эксплуатации создают историческим зданиям проблемы, которые, будучи оставленными без внимания, могут привести к его разрушению.

Основной причиной проблем является влага. Если принимать во внимание только энергоэффективность и игнорировать влагу, то через 10 лет придется тратиться на новую реставрацию, что не будет экономией средств. Кроме того, при каждой реставрации теряется историческая составляющая. Видимые проявления проблем с влагой – это появление на стене мокрых пятен, грибка и промерзание стен, приводящее к их разрушению.

Теплоизоляцию можно установить снаружи, но когда речь идет об исторических зданиях, мы стремимся сохранить их облик. Наружная изоляция применяется, если потом ее можно без ущерба демонтировать, или с обратной стороны здания (если это приемлемо с точки зрения ведомства по охране культурного наследия). Для сохранения облика устраивается внутренняя теплоизоляция. При этом возможны два варианта:

  • непроницаемые системы, т.е. изоляция с применением обычных теплоизоляционных материалов (минеральная вата) и влагонепроницаемой пленки;
  • изоляция с применением капиллярно-активных материалов (например, плиты из силиката кальция).

Если в Дании имеется положительный опыт применения непроницаемых систем, то опыт Германии показывает, что вода всегда найдет путь проникнуть в конструкцию. Непроницаемые системы считаются ненадежными, и предпочтение отдается капиллярно-активным материалам (КАМ). Исследовательские работы в направлении использования капиллярно-активных материалов для внутренней теплоизоляции начались в 1990 г. С 2002 г. КАМ применяются на объектах культурного наследия (здание Государственного музея в Амстердаме).

Выбор материалов для изоляции нужно проводить только на основе расчетов и с учетом физики здания, т.е. понимания всех процессов, происходящих в конструкции здания. Установка изоляции без учета физики здания приводит к проблемам с влагой.

При толстых стенах (более 700 мм) установка теплоизоляции не всегда является оправданной. Наличие толстых стен в исторических зданиях при правильном подходе позволяет использовать тепловую инерцию здания для поддержания стабильного внутреннего климата при малом расходе энергии. В таких случаях следует сосредоточиться на других мерах повышения энергоэффективности. При установке теплоизоляции нужно учитывать, что внутренний климат может стать хуже и это потребует осуществлять принудительную вентиляцию (дополнительные затраты энергии). Как показывает практика, часто в случае исторических зданий меньше – больше, т.е. меньший слой изоляции дает лучший результат.

Таким образом, задача повышения энергоэффективности в исторических зданиях сводится к продуманному обращению с влагой в стене, что позволит стене выполнять свою функцию долго, а с грамотно подобранными изоляционными материалами также повысить энергоэффективность.

РАСЧЕТЫ НА ОСНОВЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ИМИТАЦИИ

Стандартные методики расчета для исторических зданий часто дают неудовлетворительный результат, т.к. являются эмпирическими, усредненными, предназначенными для новых зданий и не учитывают особенностей старых конструкций. Положительный результат дают расчеты на основе компьютерной имитации. Компьютерная имитация дает погрешность при определении параметров здания менее ±7 %, в то время как стандартные методики более ±30 %. Граничными условиями для проведения компьютерной имитации являются выбранный внутренний климат, свойства материала ограждающей конструкции (для кирпича – содержание воды в стене, водопоглощение, содержание солей, прочность на сжатие) и, что важно, местные климатические условия. Расчет кирпичных зданий представляет дополнительную сложность, т.к. на разных территориях и в разных зданиях используется разный кирпич. Таким образом, нет универсального решения для энергоэффективной модернизации, и перед ее реализацией необходимо проводить исследования.

Проведение расчетов на основе компьютерной имитации – процесс затратный, поэтому имеет смысл анализировать только выбранную концепцию модернизации здания, а не все возможные варианты. Пакеты, применяемые для компьютерной имитации: DELPHIN, CHAMPS, COND, B-sim, DesignBuider и др.

ВЫБОР И ПОДДЕРЖАНИЕ ВНУТРЕННЕГО КЛИМАТА ПОМЕЩЕНИЯ

Это важный фактор энергосбережения. В культовых сооружениях и музеях, имеющих ценные экспонаты, целесообразно применять локальную стратегию отопления (ИК-излучатели), а не стремиться обогреть весь объем. Реалистичная цель в этих случаях не достижение комфорта, а снижение дискомфорта от пребывания в помещении и/или обеспечение сохранности экспонатов.

Для поддержания внутреннего климата в жилых помещениях исторических зданий обычно установлены радиаторы. Радиаторы, т.е. конвективное отопление, имеют свои недостатки (нагревается воздух, при этом стены остаются холодными, что при высокой влажности воздуха способствует процессу конденсации влаги), поэтому в некоторых случаях при модернизации радиаторы заменяются на систему темперирования стен (нагретая стена излучает тепло, воздух остается относительно холодным, в стене не возникает проблем с влагой). К недостаткам системы темперирования относятся высокие начальные вложения, и ее нельзя устанавливать, если внутренняя отделка помещений также представляет культурную ценность.

РЕКОМЕНДАЦИИ

В качестве общих рекомендаций при проведении энергоэффективной модернизации исторических зданий можно указать:

  • необходимость оценивать культурную ценность до (помогает определить, какие меры могут быть реализованы) и после реставрации (оценить эффект от работ);
  • документировать все изменения и причины принятия решений, чтобы извлечь опыт и облегчить труд при последующих реставрациях;
  • важно фиксировать стоимость работ (в Германии не выдадут разрешение на проведение экономически невыгодной модернизации);
  • после проведения модернизации следует наблюдать за зданием в течение двух-трех лет для подтверждения расчетов. В настоящее время обязательный энергетический аудит на исторических зданиях не проводится. Исключением является Дания, где без сертификата недвижимость не может быть выставлена на продажу;
  • энергоэффективность напрямую зависит от качества выполнения работ. Здесь актуальными становятся вопросы подготовки специалистов и нормативно-правовой базы. Данные вопросы рассматриваются в рабочих пакетах проекта COOL Bricks «Разработка законодательства» и «Образование».

Если не будет помещаться, то можно не ставить

КОМПРОМИСС МЕЖДУ КОМФОРТОМ И СОХРАНЕНИЕМ

В настоящее время в странах ЕС нет единых стандартов по реконструкции и реставрации исторических зданий, как нет и единого определения, что считать историческим зданием. Разработка стандартов и определения ведется в техническом комитете TC 346 Европейского комитета по стандартизации. Вместе с этим и в связи c взятыми ЕС обязательствами по снижению выбросов CO2 в рамках программ, финансируемых Европейской комиссией (Программа региона Балтийского моря), и национальных программ отдельных стран (Spara och Bevara) реализуются проекты, ставящие целью найти компромисс между сохранением памятников архитектуры и уменьшением их энергопотребления. Одним из таких проектов является проект «COOL Bricks – Изменение климата, культурное наследие и энергоэффективные памятники».

Партнерами по проекту являются 18 организаций из 9 стран: Германии, Швеции, Дании, Эстонии, Литвы, Латвии, Польши, Беларуси и Финляндии. Беларусь в проекте представляет Республиканский центр трансфера технологий (РЦТТ). В проекте под термином «исторические здания» понимаются здания, представляющие архитектурную, культурную или историческую ценность. Отдельно выделяются здания, внесенные в список охраняемых объектов, как имеющие особый статус в законодательстве.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Среди ошибок, допускаемых при реставрации исторических зданий можно отметить очистку стен абразивным материалом или пескоструйной обработкой – вместе с налетом удаляется и внешний защитный слой кирпича, что позволяет воде (дождю) легко проникать в стену. Также гидрофобизация делает бесполезным последующий ремонт швов или только с применением специальных материалов на основе расчетов.

К мерам повышения энергоэффективности, не изменяющим исторический облик здания, можно отнести:

  • совершенствование теплотехнического оборудования;
  • повышение герметизации здания (замена окон, дверей);
  • утепление полов, перекрытий и крыши;
  • автоматическое управление потребителями энергии и прочие меры сбережения электроэнергии (энергоэффективные лампы).

Установка альтернативных источников энергии не всегда находит одобрение у ведомства по охране культурного наследия.

Источник: svestnik.kz