Промышленная резка бетона: rezkabetona.su
На главную  Энергетические ресурсы 

Концепция энергоэффективности жи

Д.И. Менделеев

 

Проблема глобального изменения климата вызвала необходимость пересмотреть принципы энергетической политики развитых стран с целью снижения выделений парниковых газов. Так в США в 1999 года была утверждена новая энергетическая программа, направленная на сокращение выброса углекислого газа в атмосферу за счет экономичности энергии на государственных предприятиях.

 

Снижение выделения партиковых газов было определено главной целью энергетической политики и стран – членов ЕС. Своим решением Европейский Совет принял в 1993 году Директиву SAVE 93/76 об ограничении выделений двуокиси углерода, происходящих в результате интенсивного потребления энергии [1]. Этой директивой Совет постановил, что страны, входящие в ЕС, принимают на себя обязательство по снижению уровня удельного потребления энергии, сохранению окружающей среды и более эффективному использованию энергетических ресурсов. Эти требования касаются не только промышленных предприятий, но и жилищно-коммунальной сферы. Вклад зданий в глобальное потепление по приблизительной оценке составляет примерно 40% от всей антропогенной нагрузки («тепличные газы») на окружающую среду. Жилищно-коммунальное хозяйство в разных странах, потребляет от 25% до 40% энергоресурсов.

 

В 2000 году в ЕС было принято решение о долгосрочной Программе содействия энергетической эфф. (SAVE) с 1998 по 2002 годы [2]. Этим решением ЕС подтвердил, что энергоэффективность играет главную роль в снижении отрицательного воздействия энергии на окружающую среду. Эта программа должна быть открыта для участия в ней центрально- и восточноевропейских стран. Инициатором разработки директивы SAVE была Германия. К этому времени она уже имела успешный опыт по снижению энергопотребления в зданиях на 25%.

 

Особый интерес представляет Директива ЕС 2002/91/ЕС от 16 декабря 2002 г. по энергетической эфф. зданий, положения которой должныбыть имплементированы государствами-членами до 4 января 2006 г. [3]. Целью Директивы является улучшение энергетических параметров жилых зданий, потребляющих около 40% производимой энергии (с учетом местных климатических и внутренних условий, и с учетом эффективного использования финансовых средств).

 

Под энергетической эффективностью здания понимают общую энергоэффективность, выраженную одним или несколькими численными показателями, учитывающими:

 

– климатические параметры,

 

– соответствующую теплоизоляцию здания,

 

– технические характеристики и оборудование, внутренние тепловыделения и микроклимат, влияющие на потребность в энергии.

 

Этим документом установлено, что государства, входящие в ЕС, должны применять методологию расчета энергетической эфф. на национальном или региональных уровнях, включающую оценку таких параметров:

 

– теплотехнические характеристики здания,

 

– воздухообмен,

 

– отопительные установки и горячее водоснабжение и их теплоизоляционные характеристики,

 

– установки вентиляции и кондиционирования,

 

– установки искусственного освещения в нежилых зданиях,

 

– ориентацию здания,

 

– пассивные системы использования солнечной радиации и солнцезащиту,

 

– естественное освещение,

 

– централизованные и децентрализованные системы теплоснабжения

 

– и системы, основанные на возобновляемых источниках энергии.

 

Таким образом, эта директива установливает базовой набор требований к энергетическим характеристикам зданий. Европейская комиссия надеется, что за счет выполнения этих требований удастся сократить расходы энергии на 22% .

 

Новым стандартам должны соответствовать все новые строения, и старые здания общей площадью свыше 1 000 квадратных метров после первого же крупного ремонта. Каждому зданию будет выдаваться сертификат соответствия, действительный 10 лет. Предусматривается регулярное инспектирование бойлерных и систем кондиционирования зданий и дополнительные оценки систем отопления, действующих более 15 лет.

 

Следует отметить, что за последние полтора-два десятилетия различным странам удалось не только задержать, но и существенно снизить рост энергопотребления в жилищном секторе. Например, Швеция за десятилетие (1978–1988 годы) снизила энергопотребление в жилых зданиях на 28 ТВт•ч (50 ТВт•ч в 1978 г.), Дания уже к 1985 году потребляла на 28% меньше тепловой энергии на эти цели по сравнению с 1972 годом, что с учетом увеличения жилой площади за этот период фактически привело к энергосбережению на 47% в расчете на 1 м2 жилья.

 

Энергоэффективные здания уже существуют и продолжают строиться. Например, в 1997 году построены высотное энергоэффективное здание «Commerzbank» во Франкфурте-на-Майне, демонстрационное энергоэффективное здание в Манчестере (США), здание «EKONO – house» в Отаниеме (Финляндия), район VIKKI, Хельсинки (Финляндия) [4].

 

Чтобы представить подробнее, что представляют собой энергоэффективность здания на практике, изучим пример строительства нового высотного энергоэффективного жилого дома в США [5].

 

Пример строительства нового энергоэффективного здания в США

 

Это здание «Twenty River Terrace» расположено в Нью-Йорке, в юго-западной части Манхэттена на берегу реки Гудзон, и представляет собой жилой дом высотой 27 этажей. В нем размещены 282 отдельной квартиры разного типа: от небольших однокомнатных до апартаментов с тремя ванными комнатами. Помимо жилых помещений предусмотрена подземная парковка, рядом со зданием декоративный сад и детская площадка.

 

По замыслу проектировщиков, этот дом должен не просто создавать комфортные условия для проживания людей, но и улучшить их среду обитания. Создатели здания называют его первой жилой постройкой, спроектированной в соответствии с принципами «sustainable design» (проектирование жизнеудерживающего здания).

 

Вот основные мероприятия, за счет которых достигнута высокая энергетическая эффективность и экологичность здания при одновременном повышении качества микроклимата.

 

На плоской крыше здания расположены сады. Они играют важную роль в создании микроклимата помещений и улучшении климатических условий местности. Летом сады выполняют солнцезащитные функции, а зимой повышают теплозащитные свойства покрытия. Такая «зеленая крыша» позволяет уменьшить эффект «теплового купола». Кроме того, сады позволяют собрать дождевую воду для дальнейшего использования.

 

За счет применения фотоэлектрических панелей (солнечных батарей) удается покрыть до 5 % пикового расхода электрической энергии.

 

Проектировщики поставили задачу добиться качества воздуха в помещениях, превышающее качество наружного воздуха. Для этого используется центральная система кондиционирования, которая очищает наружный воздух и, в зависимости от времени года, увлажняет или осушает его. При этом не исключается и естественная перекрестная вентиляция через открываемые окна. Для уменьшения загрязнения воздуха в конструкциях применялись материалы с низким выделением вредных веществ.

 

Подземная парковка оборудована датчиками, при помощи которых измеряется концентрация моноксида углерода (угарного газа). В зависимости от этого показателя увеличивается или уменьшается уровень воздухообмена в помещении парковки.

 

На крыше здания установлены абсорбционные нагреватели (чиллеры), работающие на природном газе. Такие установки позволяют значительно снизить расход электрической энергии за счет использования относительно дешевого природного газа. так же одним преимуществом подобного решения является его экологичность, поскольку в таких установках не применяются озоноразрушающие компоненты.

 

Система отопления здания – воздушная. В каждой квартире установлены вертикальные фэнкойлы, в которых происходит подогрев или охлаждение воздуха посредством горячей или охлажденной воды. Температура воздуха в помещениях поддерживается автоматически, в зависимости от показаний термостатов, регулируемых жильцами. Насосы и вентиляционные агрегаты оснащены приводами с регулируемой скоростью вращения.

 

В системе кондиционирования установлен теплообменник, позволяющий использовать тепло воздуха для подогрева воды в системе горячего водоснабжения.

 

Широко используется естественное освещение. В здании установлены окна, снижающие теплопоступления с солнечной радиацией, но хорошо пропускающие дневной свет. Искусственное освещение в холлах регулируется в зависимости от показаний датчиков, измеряющих уровень естественной освещенности. В местах общего пользования, например, в коридорах и на лестничных клетках, искусственное освещение включается только при наличии людей в этих помещениях, что также фиксируется датчиками. В здании установлены осветительные приборы с пониженным энергопотреблением. В каждой квартире у входной двери есть главный выключатель, посредством которого можно одновременно отключить все осветительные приборы в данной квартире.

 

Наружные ограждающие конструкции здания «Twenty River Terrace» выполнены из кирпично-бетонных блоков и отличаются малой воздухопроницаемостью и высокими теплозащитными св, что позволяет повысить теплоустойчивость здания и снизить нагрузку на систему климатизации.

 

Концепция здания «Twenty River Terrace» предусматривает эффективное использование воды, а также принцип. возможность ее очистки и повторного применения для непитьевых целей. Одной из целей проекта было уменьшение использования воды из городского водопровода. Для этого в подвале здания была установлена система очистки сточных вод, которая позволяет уменьшить потребление чистой питьевой воды на 30%. Очищенные сточные воды используются для смыва в туалетах квартир, и для охлаждения воздуха в градирне.

 

В подвале здания также установлен резервуар емкостью 38 м3, в который собирается дождевая вода с крыш здания. Эта вода затем используется для орошения садов на крыше здания и прилегающей озелененной территории. По оценке проектировщиков, в год система позволит собирать примерно 644 м3 дождевой воды.

 

Кроме этого, в каждой квартире предусмотрена установка бытовой техники (кухонной плиты, холодильника, посудомоечной и стиральной машин) с пониженными энерго- и водопотреблением.

 

И, наконец, для управления инженерным оборудованием здания используется система автоматического управления.

 

Однако, по мнению проектировщиков, экономия энергии во многом определяется не только архитектурными и инженерными решения, а теми мероприятиями, которые выполняются в ходе эксплуатации здания. Например, правильная настройка и регулирование инженерного оборудования, информирование жителей об особенностях работы оборудования, мониторинг энергопотребления, своевременное обслуживание, ремонт и плановая замена оборудования.

 

Теперь о том, сколько же стоит такое строительство. Финансирование проекта осуществлялось традиционным способом – через долгосрочное кредитование. Основные стоимостные показатели проекта следующие:

 

- Общая стоимость проекта (исключая стоимость земельного участка) – $114 489 750.

 

- Удельная стоимость строительных конструкций, оборудования и т. д. – $2 670/м2;

 

- Удельные затраты на заработную плату проектировщиков, строителей и административного персонала – $370/м2.

 

Понятно, что некоторые энергоэффективные мероприятия потребовали особенно высоких капиталовложений (например, себестоимость системы очистки сточных вод составляет примерно $1 000 00 . но часть этих мероприятий должна окупиться в течение нескольких лет. Например, солнечные батареи стоимостью $375 000 окупятся, как ожидается, в течение 4-х лет, остекление с высокими тепло- и солнцезащитными характеристиками стоимостью $55 000 – за 7 лет, энергоэффективное искусственное освещение стоимостью $125 000 – за 4 года.

 

В целом же в результате использования энергоэффективных мероприятий ожидается снижение энергопотребления здания на 35% относительно требований штата Нью-Йорк, за счет использования дешевого природного газа затраты на электрическую энергию должны снизиться на 51%. Пример санации существующего здания в восточной Германии

 

Мы рассмотрели, так сказать «элитный» вариант энергоэффективного жилого дома. но встает вопрос, что же делать с уже существующими и далеко не энергоэффективными домами? Можно ли улучшить их энергетические характеристики, как того требует Директива ЕС? Опыт европейских стан демонстрирует, что санация таких зданий позволяет существенно повысить их энергетическую эффективность. Понятие «санация» широко используется в Европе и означает комплекс мероприятий по реконструкции и капитальному ремонту, осуществляемый с целью получения в первую очередь энергосберегающего эффекта.

 

В качестве примера изучим опыт реконструкции старых застроек в Восточной Германии. Этот опыт для нас представляет особый интерес, поскольку массовое жилищное строительство и у нас и у них выполнялись в свое время по схожим типовым проектам.

 

Условия, благоприятные для деятельности жилищных предприятий были созданы в Восточной Германии лишь к 1991 году, когда появились первые банки содействия развитию ЖКХ. С помощью этих банков и благодаря соответствующим поручительствам на случай возникновения убытков (не было возможности имущественного обеспечения ссуды) жилищные предприятия начали проводить реконструкцию квартир, где продолжали жить квартиросъемщики. Это было новшеством в жилищной сфере. на данный момент проведение мероприятий по санации зданий в новых федеральных землях стало привычным делом.

 

Вот типичный пример санации 11-этажного панельного дома, построенного в 1975 году. Аналогичные панельные здания типовых серий возводились и в СССР в 70-е годы ХХ века [6].

 

цикл реконструкции можно условно разделить на несколько этапов – это техническая, экономическая и организационная подготовка и непосредственное выполнение строительных работ.

 

На этапе технической подготовки было проведено исследование устойчивости здания. Например, было установлено, что бетон находится в хорошем состоянии, поэтому достаточно выполнить точечную санацию бетона в местах повреждения. Тепло же в значительной степени теряется через поврежденные участки теплоизоляционного слоя и плохо утепленные межпанельные швы.

 

В результате были определены работы для двух больших этапов санации здания.

 

Первый этап - замена технического оборудования:

 

- обновление лифтов;

 

- обновление всей отопительной системы;

 

- обновление всей системы горячего и холодного водоснабжения и водоотведения;

 

- обновление всех санитарно-технических объектов в квартирах (ванная, унитаз, раковина и вся арматура);

 

- обновление всего электрооборудования за исключением осветительных линий в квартирах;

 

- обновление вентиляционной системы ванной комнаты и кухни;

 

- установка счетчиков холодной и горячей воды, и распределителей тепла для обеспечения учета и расчета энергозатрат в зависимости от потребления.

 

Второй этап - замена строительной оболочки:

 

- санация крыши;

 

- санация фасада;

 

- санация лоджий;

 

- теплоизоляция потолка подвала;

 

- переоснащение подъездов.

 

После того как проектирование было закончено, были составлены списки необходимых работ и выбраны на конкурсной основе предприятия-исполнители работ.

 

Чтобы получить необходимые кредиты (на сумму 47,5 млн. немецких марок), готовые проекты и предложения стоимости были представлены банкам и отделам по предоставлению финансовой помощи для развития при Сенате Берлина.

 

Общая стоимость проекта санации соответствовала затратам в размере 77 тыс. немецких марок на каждую квартиру.

 

Основной задачей следующего этапа было подробное информирование жителей дома о предстоящих работах:

 

– Разъяснения о запланированной реорганизации, временных интервалах, с указанием начала и окончания строительных работ, и подробные разъяснения об ожидаемом увеличении квартплаты.

 

– Проведение собраний квартиросъемщиков в группах по 30-40 человек для более детального объяснения запланированных строительных работ.

 

– Подготовка и раздача жильцам «информационных листков», с указанием подробной информации по отдельным строительным этапам, по временному графику, по ожидаемым ограничениям и неудобствам, с указанием всех контактных телефонов.

 

– Подготовка специального офиса на строительной площадке для постоянного контакта жителей со всеми руководящими специалистами предприятий, принимающими участие в строительных работах.

 

Все строительные работы проводились без выселения жильцов. В такой ситуации особенно важна согласованность действий и точное соблюдение указанных сроков. Для этого необходим постоянных и всесторонний контроль за выполнением работ.

 

Еженедельные отчеты обеспечивали непрерывный контроль со стороны правления кооператива за соблюдением сроков строительства.

 

Регулярные приемки работ обеспечивали непрерывный контроль за соблюдением необходимых параметров качества.

 

Кроме того, сами жильцы постоянно использовали часы приема в офисе, чтобы урегулировать свои проблемы непосредственно с руководителями строительства.

 

В результате удалось соблюсти заданные сроки на всех этапах строительства.

 

Реконструкция в квартирах технического оборудования, санитарной техники, отопления, вентиляции, электрооборудования продолжалась на одном стояке (друг над другом расположены 11 квартир) в течение одной недели.

 

Санация фасадов, крыш, подъездов и балконов выполнялась двумя большими этапами (исключая зимние месяцы), поэтому эти этапы заняли 8 месяцев.

 

В результате проведенной санации удалось не только улучшить комфортность проживания но и значительно повысить энергоэффективность здания. Потребление тепла сократилось на 50%. Этому способствовали мероприятия по теплоизоляции, новые отопительные установки, остекленные балконы и, конечно же, новые окна.

 

Литература.

 

Council Directive 93/76 EEC of 13 September 1993 to limit carbon dioxide emission by improving energy efficiency (SAVE), Official Journal L237, 22/09/199 (Директива ЕС 93/76 об ограничении выделений двуокиси углерода улучшением энергоэффективности).

 

Decision No 647/2000/EC of the European Parliament of the Council of 28 February 2000 adopting a multiannual programme for the promotion of energy efficiency (SAVE) (1998 to 200 , Official Journal L 079, 30/03/2000 P.000 (Решение о принятии долгосрочной программы содействия энергетической эфф. (SAVE) с 1998 по 2002 годы).

 

Directive of the European Parliament and of the Council of the energy performance of buildings, the draft has adopted by the Council of the Energy Ministers of 4 December 200 (Директива по энергетической эфф. зданий).

 

В.А.Ильичев, “Россия и мир: экономия ресурсов в строительстве”,- ж. “Архитектура и строительство москвы”, 2003, №2- М.М.Бродач, Н.В.Шилкин, «Многоэтажное энергоэффективное жилое здание в Нью-Йорке».- ж. « * », 2003, №4.

 

П.В.Остроушко, Бернд Мело, «Реконструкция зданий в системе реформирования ЖКХ Восточной Германии», ж. «Энергосбережение», 2001, №4.

 

Матросов Ю. Регионы России переходят на энергетический принцип проектирования и строительства зданий // Энергосбережение. 200 № С. 44–47.

 



Газ в топках котлов гореть не до. Когенерация. Российская Федерация Закон Ирку. РАЗРАБОТКА В СИСТЕМЕ TRACE MODE.

На главную  Энергетические ресурсы 





0.0047
 
Яндекс.Метрика