Светотехнический аудит

Исследования…    
После шести лет исследований в области энергосбережения с уверенностью можно сказать, что основные затраты предприятия связаны со светом; они могут быть как прямые так и косвенные. Объясню почему: любой вид деятельность человека связан только со светом, любой… для того чтобы произвести что-либо, необходимо «обеспечить» себя определенным уровнем света. Это можно сделать бесплатно (но не всегда комфортно) и платно (тогда за комфорт приходится пла-тить). Мало кто сможет выполнить свою работу на рабочем месте без света, тогда как без тепла (не комфортно, но работать можно), без воды (протереть руки можно салфетками), без вентиляции (работа в респираторе), без кондиционирования – в отсутствии всех этих систем работать можно. Все это является частью комфортного пребывания людей на рабочем месте. Именно создание комфорта составляет большую часть расходов по зданию, но при отсутствии света - создание комфортного пребывания людей на рабочем месте вообще не имеет смысла.
Совсем недавно эксперты в области естественного освещения компании «Соларжи» провели крупномасштабный светотехнический аудит. Целью аудита являлась разработка мероприятий по оптимизации световой среды и создания комфортного пребывания людей в основных помещениях библиотеки по адресу: г. Ижевск, ул. 40 лет победы, 56а. 
На объекте были выполнены замеры текущих параметров систем естественного и искусственного освещения, проведен ряд необходимых расчетов, произведено моделирование суще-ствующей  ситуации для полного отображения результатов. В итоге результат оказался плачевен: Библиотека полностью не готова к «суровым» условиям Российской действительности и является с точки зрения энергосбережения и энергоэффективности  объектом затратным. 
Сумма затрат за 1 год только на освещение и отопление составила по расчетам более 153 000 рублей, по факту составило 156 080 рублей. 
Что же явилось причиной таких огромных затрат? Здание библиотеки на южном и западном фасаде имеет панорамное остекление. Вот ведь странно, имея такие большие окна, библиотека должна просто наполнятся естественным светом, при этом потребление электрической энергии в  тех помещениях, где имеется панорамное остекление, должно быть исключено (за ненадобностью). Но здесь мы наблюдаем обратный эффект: прямая инсоляция (солнечное излучение) создает  неравномерность освещения в помещении, а также зоны нагрева. В библиотеке были установлены жалюзи для уменьшения солнечного излучения. 
Солнцезащита…
Шторы и жалюзи на окнах действительно являются солнцезащитой, а еще в этом случае являются естественным радиатором, только теперь он не горизонтальный (пол), а вертикальный (жа-люзи). Но это полбеды, «спрятавшись» от солнца появилась другая проблема. Летним днем с 10 до 18 часов горит электрический свет, при таких-то окнах! Библиотека только на электрическое осве-щение тратит не менее 42 000 рублей в год (не менее 18 МВт ч)
Комфорт…
Повторюсь… Именно создание комфорта составляет большую часть расходов по зданию, но при отсутствии света - создание комфорта на рабочем месте вообще не имеет смысла. При проек-тировании, строительстве, реконструкции это нужно брать за правило. Необходимо комплексно подходить к вопросу создания комфортных условий, так как задача обеспечения комфорта решает-ся ценой затрат на эксплуатацию здания. Важно запомнить: увеличение оконных проемов влияет не только на дальнейшие расходы по отоплению, но также увеличивает расходы при строительстве здания. Тут прямая зависимость: чем больше окно, тем больше радиатор (материалоемкость си-стемы система отопления), больше кондиционер и система вентиляции, больше жалюзи, больше стоимость самого окна. 
Расчеты…
Летом на вертикальную поверхность площадью 1 м2 панорамного остекления ежечасно, от солнца поступает около 400 Вт излучения (для Удмуртии). Величина теплопритоков в помещение в течение суток через остекление площадью 75 м2 составит не менее 60 кВт*ч. За летний сезон в помещение поступит порядка 10 000 кВт*ч теплоты вследствие проникновения солнечной радиа-ции.
Если бы в существующее здание сегодня потребовалось установить кондиционер, то  его установленная мощность была бы не менее 10 кВт. За 8 месяцев здание потеряло бы только на кондиционировании не менее 100 000 рублей.
Что же касается зимы, то фактические расходы составили за 2013 год 114000 рублей, из них 53000 рублей «улетают» через окна. Почти половина расходов!..

Какими же должны быть мероприятия по оптимизации световой среды и создания комфортного пребывания людей в основных помещениях библиотеки?

Самое главное – мероприятия не должны быть дорогими. 

Световоды…
Решение есть всегда. Для того чтобы уменьшить затраты на отопление, кондиционирование и вентиляцию – нужно уменьшать окна. 
Важно понимать, что окна являются лишь средством связи с внешним миром. Стоит только пренебречь этим пониманием, сразу начинаются проблемы, потому как прямая зависимость как уже говорилось ранее не куда не девается. И такая ситуация характерна для архитектуры.
Избавится от зависимости естественного света через окна, помогут световоды. 
Световод (или световой колодец)  представляет собой кольцевое зеркало (полую зеркальную трубу), передающее солнечный и естественный свет с минимальными потерями в целевое поме-щение. Прообраз светового колодца — отверстие в потолке.
Световоды применяются для освещения любых зданий в дневное время суток. 
Световой колодец, напоминает перископ, разница только в том, что перископ передает изоб-ражение, а световод только свет. Состоит световод из трех основных частей: светособирающего купола, зеркального тубуса и светорассеивателя.

Итак, свет можно провести не только с помощью окон, но и с помощью световодов. Например 1 световод диаметром 530 мм легко заменит окно размером 1,5 * 1,5 м для освещения площади 30 м2. Дело в том, что окно охватывает лишь часть небосвода (не более 25 %), а световод охватывает все 100% небосвода. 
Для библиотеки по расчету необходимо 66 световодов, этого хватит, чтобы полностью отка-заться от освещения в летнее время. Также необходимо уменьшить размеры панорамного остекле-ния с 3,7 м до 3,2 м, это позволит поставить кондиционеры меньшей мощности и сократить затраты на отопление. Рекомендуется перейти от внутренней солнцезащиты (шторы) к наружной (жалюзий-ные панели наружного исполнения). В настоящее время имеется еще один тип солнцезащиты: специальные прозрачные панели, перенаправляющие солнечный свет на потолок помещения. Такие панели обеспечивают помещение равномерным освещением. При этом не будет теряться визуальный контакт с внешней средой. Новое утепление крыши при установке световодов также благоприятно скажется на микроклимате здания. И, конечно, необходим тепловой счетчик, чтобы не переплачивать и иметь полный и достаточный контроль над расходами по отоплению.
Итог: общая стоимость реконструкции составит не более 2,5 млн рублей. Затраты на эксплуа-тацию реконструируемой библиотеки за один год не будут превышать 30 000 рублей (против 153 000 рублей). За пять лет здание потратит около 150 000 рублей (против 900 000 рублей)
Стоимость эксплуатации 10 зданий  подобного типа за 5 лет составит 9 млн. рублей
Конечно, многие спросят про окупаемость проекта. Да, она не 5 лет. И не всё оборудование в этом проекте может окупить себя. Кровля, скорее всего, никогда не окупится, также как и новые стеклопакеты. Но, сэкономленных средств за пять лет от трех подобных зданий хватит для того чтобы реконструировать еще одно здание