[email protected] +38 050 520-26-46

EN ISO 52016-1 — українське пояснення: потреба в енергії на опалення та охолодження будівель

EN ISO 52016-1:2017 “Energy performance of buildings — Energy needs for heating and cooling, internal temperatures and sensible and latent heat loads — Part 1: Calculation procedures” — це міжнародний та європейський стандарт, який описує процедури розрахунку енергетичних потреб будівель на опалення та охолодження, внутрішніх температур, явних і прихованих теплових навантажень.

В Україні стандарт прийнято як ДСТУ EN ISO 52016-1:2022 “Енергетичні показники будівель. Потреби в енергії для опалення та охолодження, внутрішні температури, відчутні та приховані теплові навантаження. Частина 1. Процедури розрахунку”.

Ця сторінка містить українське практичне пояснення EN ISO 52016-1 для власників будівель, покупців нерухомості, замовників енергетичного аудиту, будівельного аудиту, проєктувальників, технічних експертів, енергоаудиторів, управителів будівель і підрядників.

Офіційна сторінка стандарту ISO:
ISO 52016-1:2017 — Energy performance of buildings. Energy needs for heating and cooling, internal temperatures and sensible and latent heat loads

Важливо: ця сторінка не є офіційним перекладом стандарту EN ISO 52016-1 і не замінює придбання та використання офіційного тексту стандарту. Повний текст стандартів ISO/EN ISO захищений авторським правом. Тут наведено лише загальне пояснення, практичні коментарі та логіку застосування стандарту в енергетичному аудиті, будівельному аудиті та оцінці енергоефективності будівель.

Зміст сторінки

1. Що таке EN ISO 52016-1

EN ISO 52016-1 — це стандарт, який описує процедури розрахунку потреби будівлі в енергії на опалення та охолодження, внутрішніх температур, явних і прихованих теплових навантажень. Він є частиною комплексу EPB-стандартів, пов’язаних з оцінюванням енергетичних характеристик будівель.

Простими словами, цей стандарт допомагає відповісти на питання: скільки енергії потрібно будівлі, щоб підтримувати потрібну температуру взимку і влітку, які теплові навантаження мають покривати системи опалення та охолодження, як впливають сонце, люди, обладнання, вентиляція, теплові мости, теплоізоляція і теплова інерція будівлі.

Пояснення простими словами

Якщо EN ISO 6946 допомагає оцінити теплопередачу стіни, а EN ISO 52000-1 задає загальну рамку оцінки енергетичних характеристик будівлі, то EN ISO 52016-1 переходить до розрахунку енергетичної поведінки будівлі в часі: коли будівля потребує опалення, коли охолодження, як змінюється внутрішня температура і які навантаження виникають.

Це важливо не тільки для проєктування. Для існуючої будівлі така логіка допомагає зрозуміти, чому фактичні витрати на опалення або кондиціювання високі, чи правильно підібрано обладнання, чи є ризик літнього перегріву і які заходи модернізації мають пріоритет.

2. Потреба в енергії на опалення та охолодження

Потреба в енергії на опалення — це кількість тепла, яку потрібно подати в будівлю або зону будівлі, щоб підтримувати задану внутрішню температуру в холодний період.

Потреба в енергії на охолодження — це кількість тепла, яку потрібно відвести з будівлі або зони будівлі, щоб уникнути перегріву і підтримувати задану температуру в теплий період.

Пояснення простими словами

Будівля постійно втрачає і отримує тепло. Взимку вона втрачає тепло через стіни, покрівлю, вікна, підлогу, вентиляцію і нещільності. Система опалення має компенсувати ці втрати.

Влітку будівля може отримувати надлишкове тепло від сонця, людей, обладнання, освітлення, гарячих поверхонь і зовнішнього повітря. Система охолодження має відвести це тепло або зменшити перегрів іншими способами.

Що впливає на потребу в опаленні

  • тепловий опір стін, покрівлі, перекриттів і підлоги;
  • теплові мости;
  • якість вікон і дверей;
  • герметичність оболонки будівлі;
  • вентиляція і інфільтрація;
  • внутрішні теплонадходження від людей, техніки та освітлення;
  • сонячні теплонадходження через вікна;
  • режим користування будівлею;
  • кліматична зона і зовнішня температура;
  • теплова інерція конструкцій.

Що впливає на потребу в охолодженні

  • орієнтація вікон за сторонами світу;
  • площа скління;
  • сонцезахист;
  • теплова інерція будівлі;
  • вентиляція і нічне провітрювання;
  • внутрішні теплонадходження від людей, техніки, кухні, освітлення;
  • колір і нагрів фасаду або покрівлі;
  • наявність мансарди або перегрітих верхніх поверхів;
  • режим роботи офісу, магазину, ресторану, готелю або житла;
  • ефективність системи охолодження і керування.

3. Теплові навантаження на опалення та охолодження

Теплове навантаження — це потужність, яку має забезпечити система опалення або охолодження в певний момент або в розрахункових умовах. Потреба в енергії показує кількість енергії за період, а навантаження — необхідну потужність системи.

Пояснення простими словами

Потреба в енергії — це “скільки енергії потрібно за день, місяць або рік”. Навантаження — це “яка потужність потрібна прямо зараз або в розрахунковий найгірший момент”.

Наприклад, будинок може мати помірну річну потребу в теплі, але мати високі пікові навантаження в морозні дні. Або навпаки: система може бути завеликою, якщо її підібрали без точного розрахунку теплових втрат і режиму роботи.

Чому це важливо

  • для правильного підбору котла, теплового насоса або іншого джерела тепла;
  • для підбору радіаторів, теплої підлоги або фанкойлів;
  • для підбору кондиціонерів або чилера;
  • для оцінки пікових електричних навантажень;
  • для уникнення завеликої або замалої потужності обладнання;
  • для розуміння, чи може будівля перейти на низькотемпературне опалення;
  • для оцінки доцільності теплового насоса;
  • для порівняння варіантів утеплення до і після реконструкції.

Практичний приклад

Якщо встановити тепловий насос без аналізу теплового навантаження будівлі, він може працювати неефективно, часто вмикатися, не забезпечувати комфорт у мороз або вимагати значно більшої електричної потужності, ніж очікував власник.

Правильний підхід — спочатку оцінити теплові втрати і навантаження, потім можливість зменшити потребу будівлі в енергії, і лише після цього підбирати обладнання.

4. Внутрішні температури будівлі

EN ISO 52016-1 пов’язаний не лише з енергією, а й з внутрішніми температурами будівлі. У годинному розрахунку можна оцінювати зміну температур у часі, зокрема тоді, коли система опалення або охолодження працює непостійно.

Пояснення простими словами

Будівля не є миттєвою системою. Якщо вимкнути опалення, температура не падає одразу до зовнішньої. Якщо увімкнути опалення, масивні стіни і перекриття не нагріваються миттєво. Якщо сонце сильно нагріває приміщення, перегрів може тривати навіть після заходу сонця.

Тому важливо розуміти, як внутрішня температура змінюється в часі. Це особливо важливо для будівель із переривчастим опаленням, офісів, шкіл, магазинів, дачних будинків, готелів, ресторанів, мансард і будівель з великою площею скління.

Що впливає на внутрішню температуру

  • зовнішня температура;
  • тепловтрати через оболонку будівлі;
  • сонячні теплонадходження;
  • внутрішні теплонадходження;
  • вентиляція та інфільтрація;
  • теплова маса конструкцій;
  • робота системи опалення;
  • робота системи охолодження;
  • автоматика і графіки керування;
  • відкривання вікон, дверей, воріт або технологічних отворів.

5. Явна і прихована теплота

EN ISO 52016-1 розрізняє явні та приховані теплові навантаження. Це особливо важливо для охолодження, вентиляції, осушення, зволоження і будівель з високою вологістю або великою кількістю людей.

5.1. Явна теплота

Явна теплота пов’язана зі зміною температури повітря або поверхонь. Наприклад, коли система опалення підвищує температуру в кімнаті, або кондиціонер знижує температуру повітря.

5.2. Прихована теплота

Прихована теплота пов’язана зі зміною вологості повітря: зволоженням, осушенням, конденсацією або випаровуванням. Вона не завжди прямо проявляється як зміна температури, але впливає на комфорт і навантаження на інженерні системи.

Пояснення простими словами

Кондиціонер у вологому приміщенні витрачає енергію не лише на охолодження повітря, а й на видалення вологи. У ресторані, фітнес-клубі, басейні, кухні, пральні або переповненому офісі приховані навантаження можуть бути значними.

Якщо їх не врахувати, система охолодження або вентиляції може бути неправильно підібрана: температура начебто нормальна, але вологість висока, людям душно, з’являється конденсат або система працює з перевантаженням.

6. Годинний і місячний метод розрахунку

EN ISO 52016-1 передбачає розрахункові підходи з різним рівнем деталізації, зокрема годинний і місячний методи. Вибір методу залежить від задачі, доступних даних, типу будівлі і потрібної точності.

6.1. Місячний метод

Місячний метод є більш узагальненим. Він може бути корисним для оцінки енергетичних потреб за довші періоди, порівняння варіантів і попередніх розрахунків.

6.2. Годинний метод

Годинний метод деталізує поведінку будівлі в часі. Він дозволяє краще враховувати зміну зовнішньої температури, сонячних надходжень, внутрішніх навантажень, графіків роботи систем і теплової інерції.

Пояснення простими словами

Місячний метод можна порівняти з узагальненим балансом за місяць. Годинний метод — це детальніша модель, яка бачить, що вранці, вдень і ввечері будівля поводиться по-різному.

Годинний підхід особливо корисний для оцінки літнього перегріву, переривчастого опалення, будівель з великою площею скління, офісів, комерційних приміщень, шкіл, ресторанів, готелів і будівель з нестабільним режимом використання.

7. Тепловий баланс будівлі

Розрахунок енергетичної потреби будівлі базується на тепловому балансі. У спрощеній логіці потрібно порівняти тепловтрати будівлі з теплонадходженнями і визначити, скільки енергії потрібно додати або відвести для підтримання потрібної температури.

Основні складові теплового балансу

  • тепловтрати через стіни, покрівлю, підлогу, перекриття;
  • тепловтрати через вікна, двері та світлопрозорі конструкції;
  • додаткові втрати через теплові мости;
  • втрати або надходження через вентиляцію;
  • втрати через інфільтрацію та повітряні витоки;
  • сонячні теплонадходження;
  • внутрішні теплонадходження від людей, техніки, освітлення;
  • теплова акумуляція конструкцій;
  • робота систем опалення, охолодження і керування.

Практичне пояснення

Якщо тепловтрати більші за теплонадходження, будівлі потрібне опалення. Якщо теплонадходження перевищують здатність будівлі відводити тепло, виникає перегрів і потреба в охолодженні.

Якісний розрахунок має враховувати не лише матеріали, а й режим користування будівлею. Наприклад, житловий будинок, офіс і ресторан можуть мати однакову площу, але дуже різні внутрішні теплонадходження і потребу в вентиляції.

8. Сонячні та внутрішні теплонадходження

Сонячні та внутрішні теплонадходження можуть зменшувати потребу в опаленні взимку, але збільшувати ризик перегріву і потребу в охолодженні влітку.

8.1. Сонячні теплонадходження

Сонячна енергія потрапляє в будівлю через вікна та інші світлопрозорі конструкції. Її вплив залежить від орієнтації вікон, площі скління, типу скла, сонцезахисту, затінення, сезону і часу доби.

8.2. Внутрішні теплонадходження

Внутрішні теплонадходження створюють люди, побутова техніка, комп’ютери, освітлення, кухонне обладнання, холодильники, сервери, тренажери, виробничі процеси та інші джерела тепла.

Пояснення простими словами

Те, що корисне взимку, може бути проблемою влітку. Великі південні або західні вікна можуть давати приємне тепло взимку, але спричиняти перегрів улітку. Тому енергоефективність — це не тільки утеплення, а й контроль теплонадходжень.

Практичні рішення

  • зовнішній сонцезахист;
  • правильна орієнтація вікон;
  • склопакети з відповідними характеристиками;
  • нічне провітрювання, якщо воно доречне;
  • автоматизація жалюзі або штор;
  • зменшення внутрішніх тепловиділень;
  • раціональний режим вентиляції;
  • використання теплової маси будівлі.

9. Вентиляція, інфільтрація і повітрообмін

Вентиляція і повітрообмін суттєво впливають на потребу будівлі в енергії. З одного боку, вентиляція потрібна для якості повітря і видалення вологи. З іншого боку, надмірний або неконтрольований повітрообмін може збільшувати тепловтрати взимку і теплові надходження влітку.

9.1. Вентиляція

Вентиляція — це організований повітрообмін. Вона може бути природною, механічною, витяжною, припливною, припливно-витяжною, з рекуперацією або без неї.

9.2. Інфільтрація

Інфільтрація — це неконтрольоване проникнення повітря через щілини, нещільності, стики, проходки, монтажні шви та інші слабкі місця оболонки будівлі.

Пояснення простими словами

Вентиляція потрібна. Протяги — ні. Правильна будівля має отримувати достатньо свіжого повітря, але не втрачати енергію через неконтрольовані щілини.

Якщо після заміни вікон вентиляція погіршилася, може зрости вологість і ризик плісняви. Якщо будівля негерметична, може бути холодно навіть при потужному опаленні. Якщо вентиляція надмірна, рахунки за опалення або охолодження можуть бути високими.

Практичний висновок

При оцінці енергоефективності потрібно одночасно дивитися на герметичність, вентиляцію, вологість, якість повітря і тепловтрати. Просто “заклеїти всі щілини” без організованої вентиляції — неправильний підхід.

10. Теплова інерція і акумуляція тепла

Теплова інерція — це здатність будівельних конструкцій накопичувати тепло і віддавати його з часом. Масивні конструкції можуть згладжувати коливання температури, але також повільніше реагують на зміну режиму опалення або охолодження.

Пояснення простими словами

Легка каркасна будівля швидко нагрівається і швидко охолоджується. Масивна цегляна або бетонна будівля нагрівається повільніше, але довше тримає температуру. Це впливає на комфорт, пікові навантаження, нічне провітрювання, літній перегрів і режим роботи систем.

Коли теплова інерція корисна

  • для згладжування денних і нічних коливань температури;
  • для зменшення пікових навантажень;
  • для використання нічного охолодження влітку;
  • для стабільного комфорту в будівлі;
  • для накопичення сонячних теплонадходжень у холодний період.

Коли теплова інерція може створювати складності

  • при переривчастому опаленні;
  • при швидкій зміні графіка роботи будівлі;
  • у дачних будинках або будівлях непостійного проживання;
  • при швидкому перегріві влітку після тривалого сонячного нагріву;
  • коли автоматика систем не враховує інерційність будівлі.

11. Літній перегрів і потреба в охолодженні

EN ISO 52016-1 важливий не тільки для опалення, а й для оцінки літнього перегріву та потреби в охолодженні. У сучасних будівлях проблема перегріву стає дедалі актуальнішою через велику площу скління, щільну забудову, тепліший клімат, мансарди, слабкий сонцезахист і високі внутрішні теплонадходження.

Пояснення простими словами

Добре утеплена будівля може бути економною взимку, але перегріватися влітку, якщо не продумати сонцезахист, вентиляцію, охолодження, теплову масу і режим експлуатації.

Тому енергоефективність не повинна зводитися до “чим більше утеплення, тим краще”. Потрібен баланс: тепло взимку, прохолодно влітку, достатня вентиляція, контроль вологості і нормальний комфорт.

Типові причини перегріву

  • велике скління на південь або захід без зовнішнього сонцезахисту;
  • мансардні приміщення з недостатньою теплоізоляцією покрівлі;
  • темна покрівля або фасад, які сильно нагріваються;
  • відсутність нічного провітрювання або вентиляції;
  • високі внутрішні теплонадходження від техніки, кухні, людей;
  • погано підібрана система кондиціювання;
  • відсутність автоматики і зонального керування;
  • недооцінка теплової інерції будівлі.

12. Зв’язок з EN ISO 52000-1

EN ISO 52016-1 є частиною ширшої системи оцінювання енергетичних характеристик будівель, у якій EN ISO 52000-1 задає загальну рамку EPB-оцінки.
  • EN ISO 52000-1 визначає загальну структуру оцінювання енергетичних характеристик будівель;
  • EN ISO 52016-1 описує розрахунок потреби в енергії на опалення та охолодження, внутрішніх температур і теплових навантажень.

Пояснення простими словами

EN ISO 52000-1 відповідає на питання, як будівлю оцінювати як енергетичну систему. EN ISO 52016-1 допомагає розрахувати одну з ключових частин цієї системи: скільки тепла або холоду потрібно для підтримання внутрішніх умов.

13. Зв’язок з EN ISO 6946, EN ISO 10211, EN ISO 13788, EN ISO 6781-1 та ISO 9869-1

EN ISO 52016-1 не існує окремо від інших теплотехнічних стандартів. Для якісного розрахунку енергетичної потреби потрібні дані про огороджувальні конструкції, теплові мости, вентиляцію, вологу, фактичні дефекти і реальну поведінку будівлі.
  • EN ISO 6946 — допомагає визначати тепловий опір і коефіцієнт теплопередачі будівельних елементів;
  • EN ISO 10211 — стосується детального розрахунку теплових мостів, теплових потоків і поверхневих температур;
  • EN ISO 13788 — допомагає оцінювати ризик критичної вологості, конденсату і плісняви;
  • EN ISO 6781-1:2023 — описує інфрачервону термографію будівель;
  • ISO 9869-1 — стосується натурного вимірювання теплового опору і коефіцієнта теплопередачі;
  • EN ISO 52016-1 — використовує логіку теплового балансу будівлі для оцінки потреби в опаленні, охолодженні, внутрішніх температурах і теплових навантаженнях.

Практичне пояснення

Якщо неправильно оцінити U стіни, теплові мости, вентиляцію або сонячні теплонадходження, розрахунок потреби в енергії також буде неправильним. Тому EN ISO 52016-1 потребує якісних вихідних даних.

У практичному аудиті це означає, що розрахунок має спиратися не лише на таблиці, а й на реальний огляд будівлі, документи, тепловізійне обстеження, дані споживання і технічну логіку.

14. Практичне значення для України

Для України EN ISO 52016-1 важливий як частина переходу до європейської системи оцінювання енергетичних характеристик будівель. Він має практичне значення для енергетичної сертифікації, енергоаудиту, термомодернізації, післявоєнного відновлення, проєктування нових будівель і реконструкції існуючого фонду.

Багато українських будівель мають високі витрати на опалення, погану вентиляцію, теплові мости, слабкі віконні вузли, неефективні системи опалення або перегрів улітку. Для правильних рішень потрібно не просто “утеплювати”, а розраховувати енергетичну поведінку будівлі.

Що це означає на практиці

  • потрібно оцінювати не тільки зимові тепловтрати, а й літній перегрів;
  • підбір теплового насоса або котла має спиратися на теплове навантаження;
  • утеплення потрібно розглядати разом із вентиляцією;
  • вікна і сонцезахист мають впливати не лише на тепло взимку, а й на перегрів улітку;
  • потрібно аналізувати фактичний режим використання будівлі;
  • після реконструкції варто звіряти очікувану економію з фактичним споживанням;
  • для комерційних будівель особливо важливі графіки роботи, вентиляція, охолодження і внутрішні теплонадходження;
  • для житлових будинків важливі вентиляція, вологість, опалення, теплові мости і комфорт.

15. Значення для будівельного та енергетичного аудиту

Для будівельного та енергетичного аудиту EN ISO 52016-1 важливий тим, що дозволяє перейти від простого опису дефектів до розуміння енергетичної поведінки будівлі.

Що дає логіка EN ISO 52016-1 в аудиті

  • структурує розрахунок потреби будівлі в опаленні;
  • допомагає оцінити потребу в охолодженні;
  • дозволяє аналізувати внутрішні температури;
  • допомагає розраховувати теплові навантаження для підбору обладнання;
  • показує вплив вентиляції та інфільтрації;
  • допомагає оцінити вплив сонячних і внутрішніх теплонадходжень;
  • показує роль теплової інерції будівлі;
  • допомагає оцінити ризик літнього перегріву;
  • дає основу для порівняння варіантів модернізації;
  • допомагає пояснити, чому фактичне споживання відрізняється від очікуваного.

Практичний приклад

Власник хоче поставити тепловий насос замість старого котла. Без розрахунку можна помилитися з потужністю, температурним режимом і очікуваною економією. Якщо будівля має великі тепловтрати, незбалансовану систему опалення або потребує високої температури теплоносія, тепловий насос може працювати не так ефективно, як очікується.

Правильна послідовність: спочатку оцінити теплові втрати, теплові навантаження, температуру системи опалення, вентиляцію і можливість зменшення потреби в енергії. Лише після цього підбирати джерело тепла.

16. Типові помилки при оцінці потреби в енергії

  • підбирають котел, тепловий насос або кондиціонер “по площі”, без теплового розрахунку;
  • рахують тільки опалення і не враховують літній перегрів;
  • ігнорують вентиляцію та інфільтрацію;
  • не враховують теплові мости;
  • беруть рекламні характеристики матеріалів замість розрахункових;
  • не враховують сонячні теплонадходження;
  • не враховують внутрішні теплонадходження від людей і обладнання;
  • не розділяють потребу в енергії і потужність обладнання;
  • не аналізують графік роботи будівлі;
  • не враховують теплову інерцію конструкцій;
  • роблять висновок про будівлю лише за рахунками;
  • не звіряють розрахунок із фактичним споживанням;
  • плутають проблему слабкого утеплення з проблемою поганої автоматики;
  • плутають проблему вентиляції з проблемою опалення;
  • не аналізують вологість і приховані теплові навантаження.

Пояснення

Найбільша практична помилка — шукати рішення без розрахунку. Наприклад, “поставимо потужніший котел”, “додамо кондиціонер”, “утеплимо фасад”, “поставимо сонячні панелі”. У реальній будівлі правильне рішення залежить від балансу: тепловтрати, теплонадходження, вентиляція, режим користування, автоматика, вологість, внутрішні температури і теплові навантаження.

17. Практична логіка діагностики за підходом EN ISO 52016-1

Для практичного аудиту будівлі логіку EN ISO 52016-1 можна застосовувати як послідовну схему аналізу.

Логічна послідовність аналізу

  • визначити межу оцінювання будівлі або окремої зони;
  • зібрати дані про площі, об’єми, конструкції та режими користування;
  • оцінити огороджувальні конструкції: стіни, покрівлю, перекриття, підлогу;
  • оцінити вікна, двері, скління і сонячні теплонадходження;
  • виявити теплові мости і слабкі вузли;
  • оцінити вентиляцію, інфільтрацію і якість повітря;
  • оцінити внутрішні теплонадходження;
  • визначити потребу в опаленні;
  • визначити ризик перегріву і потребу в охолодженні;
  • оцінити теплові навантаження для підбору обладнання;
  • порівняти розрахунок із фактичними рахунками та показниками лічильників;
  • сформувати пріоритети модернізації;
  • підготувати технічний звіт з практичними рекомендаціями.

Практичний висновок

EN ISO 52016-1 допомагає перейти від інтуїтивного ремонту до інженерної логіки. Будівлю потрібно не просто утеплювати або оснащувати обладнанням, а розуміти її тепловий баланс, внутрішні температури, навантаження, вентиляцію, сонячні надходження і фактичний режим використання.

18. Зв’язок з послугами СтройАудит