Энергоэффективные технологии
Проведен анализ энергоэффективных технологий в строительстве, удельных теплопотерь в здании. Даны определения понятиям энергоэффективность, энергосбережение, "умный дом", энергосберегающие устройства. Выделены причины нерационального расхода тепловой энергии и дано описание стратегии по энергосбережению в строительстве.
Ключевые слова: энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие устройства, "умный дом", стратегии по энергосбережению.
Энергосберегающие технологии являются наиболее эффективным способом борьбы с последствиями изменения климата. Энергосбережение также позволяет сочетать преимущества от внедрения интеллектуальных решений для защиты окружающей среды с экономической выгодой.
Энергосбережение начинается с эффективного производства энергии. При этом ключевую роль играют энергосберегающие технологии и решения с использованием возобновляемых источников энергии, таких как ветер и вода. Для организации эффективного энергоснабжения [1] любого объекта необходимо решить такие важнейшие задачи как измерение, отображение, оценка и оптимизация энергетических потоков.
Энергоэффективность - полезное (рациональное) использование энергетических ресурсов с целью оптимизации количества используемой энергии для сохранения одного и того же уровня энергообеспечения здания.
Однако, в отличие от энергосбережения, которое в основном предназначено для уменьшения энергопотребления, энергоэффективность - рациональное расходование энергии, благодаря которому население сможет значительно сократить расходы на коммунальные услуги, а энергетические компании - [2, 3] снизить нерациональные затраты на топливо, что окажет положительное влияние на экологию, сократив выбросы вредных парниковых газов в атмосферу.
Для обеспечения энергоэффективности применяют специальные устройства, которые прекращают подачу тепла, вентиляции, электроэнергии в отсутствии человека. Также повышение [4, 5] энергоэффективности достигается за счет использования энергосберегающих ламп, методов автоматизации и с помощью архитектурных решений.
Энергоэффективные технологии в строительстве. Применение новых технологий и материалов в строительстве дает толчок к развитию новых архитектурных решений. В свое время кирпич сменил глину, повысив прочность зданий и позволив увеличить их этажность, а использование металлопластиковых окон позволило повысить шумоизоляцию помещения.
Поскольку в зимнее время в России столбик термометра падает намного ниже нуля, то для экономии тепла необходимо максимально оптимизировать расходы на отопление, потому что на отопление в России тратится более 40 % энергоресурсов страны. Например, в 1970-х годах была изобретена специальная энергосберегающая краска, которую применяли для покраски космических кораблей. Однако применять ее можно практически на любой поверхности, ведь после высыхания [6 - 9] она образует эластичное покрытие, обладающее теплоизоляционными, звукоизоляционными, гидроизоляционными и антикоррозионными свойствами. Для максимального снижения энергозатрат необходим комплекс мероприятий, позволяющих утеплить фасад и кровлю, полностью реконструировать сети центрального водоснабжения.
Большая часть теплопотерь через ограждающие конструкции здания происходит через окна (более 50%), в связи с чем нужно повышать теплоизоляционные качества окон. Современные технологии их изготовления позволяют использовать вакуумные стеклопакеты, толщина которых не превышает 1 см, но поскольку вакуум обладает нулевой теплопроводностью, удается избежать появления "мостиков холода".
При реконструкции здания теплопотери через окна могут быть снижены путем установки откосов с наличниками, а также установкой светопрозрачного экрана в межстекольном пространстве, за счет чего достигается расчетный режим теплопроводности в окнах.
Применение окон с теплоотражающими стеклами позволяет снизить потери тепла через них до 40%. Традиционно оконные переплеты изготавливаются из древесины, стали и алюминия, а также полимерные материалы - полиэфирные пластики. Такие материалы имеют теплопроводность дерева, прочность и долговечность металла, и биологическую стойкость и влагостойкость полимера.
Однако комплексное применение энергосберегающих технологий в России пока не популярно. Например, в Барнауле был построен дом, полностью снабжаемый теплом с использованием своей мини-котельной, солнечных коллекторов, терморегуляторов и [10] датчиков движения, отключаемых при его отсутствии, но пока это скорее исключение.
Одним из эффективных способов энергосбережения является использование системы "умный дом", осуществляющей автоматический контроль инженерных системам дома (отопление, вентиляция, освещение). Электронный интеллект автоматически регулирует температуру в помещении и погружает дом в "спящий режим" на время отсутствия хозяев, минимизируя работу вентиляции и отопления. А через Интернет хозяин дома сможет включить работу всех систем, тем самым подготовив дом к своему приходу. Разумеется, установка и использование такой системы стоит недешево. Но поскольку вопросы энергосбережения становятся актуальнее с каждым днем, то вероятность появления муниципального жилья, оснащенного данной системой, увеличивается.
С каждым годом тарифы на энергоресурсы растут, чем и объясняется популярность энергоэффективных технологий внедрение которых позволит значительно сократить затраты на коммунальные услуги.
Согласно оценки экспертов удельные теплопотери здания распределены следующим образом: 40% - инфильтрация нагретого воздуха; 30% - недостаточное сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций; 30% - нерациональный расход горячей воды и нерегулируемое отопление. энергоэффективность энергосбережение строительство
Можно выделить следующие причины иррационального расхода тепловой энергии:
- 1. Нерегулируемые системы естественной вентиляции; 2. Неплотность сопряжения оконных и дверных блоков; 3. Неправильное архитектурно-строительное решение при отапливании лестничных блоков; 4. Некачественная теплоизоляция стен, потолков подвалов, светопрозрачных ограждений; 5. Недостаток приборов учета и регулирования на системе отопления и горячего водоснабжения; 6. Большое количество сетей наружных теплотрасс и их недостаточная теплоизоляция; 7. Неэффективные и устаревшие типы котельного оборудования; 8. Неиспользование вторичных источников энергии.
На данный момент выработана стратегия по энергосбережению в строительстве и при эксплуатации зданий и сооружений, которая включает в себя несколько пунктов:
- 1. Логическая последовательность при выполнении комплекса различных взаимосвязанных энергоэффективных мероприятий, таких как: градостроительные, архитектурно-планировочные, конструктивные, инженерные, эксплуатационные. 2. Максимальная экономия невозобновляемых энергетических ресурсов при минимальных затратах денежных средств. 3. Необходимость модернизации и реконструкции эксплуатируемых зданий, сооружений, инженерных коммуникаций для обеспечения более 90% возможного эффекта энергосбережения. 4. Внедрение энергоэкономичных норм проектирования и строительства зданий и сооружений. 5. Установка запрета на увеличение границ городов на ближайшие 20-30 лет, в течение которых их развитие может осуществляться за счет рационального использования территории, увеличения плотности застройки, без увеличения протяженности теплосетей. 6. Внедрить котельные конвейерного типа, которые размещаются на крышах зданий или около них. 7. Завершить застройку жилых кварталов и ликвидировать сквозные ветрообразующие пространства и организовать замкнутые дворовые и внутриквартальные территории. 8. Реконструкция существующих зданий с утеплением ограждающих конструкций, переходом на автоматизированные индивидуальные тепловые пункты в соответствии с новыми нормативными документами. 9. Оптимизация соотношения площади оконных проемов к площади наружных стен, размещение зданий в соответствии со сторонами света с целью сокращения теплопотерь.
В будущем традиционные и новые направления развития конструктивных систем будут удовлетворять нормам энергоэффективности, экологической безопасности, энергосбережения, способностью к легкой реконструкции и модернизации.
Литература
- 1. Матросов Ю. А. Энергосбережение в зданиях. Проблема и пути ее решения. - РААСН.: НИИ строительной физики, 2008. 496 с. 2. Молодкин С. А. Принципы формирования архитектуры энергоэффективных высотных жилых зданий: Дисс. на соиск. Учен. Стен. Канн. Архитектуры, Москва, 2007. 216 с. 3. Золотов И. И. Негативные явления, связанные с улучшением теплоизоляции наружных ограждающих конструкций // Строительство и архитектура --1986 - № 9 - с.14-16. 4. Страхова Н. А., Пирожникова А. П. Контроль энергоэффективности зданий и сооружений как инструмент энергосбережения. Научное обозрение, №7(3), 2014 год. С. 789-792. 5. Тюрина Н. С. Экологические аспекты энергосбережения в системах отопления и вентиляции. Научное обозрение, № 2, 2014 год. С. 598-602 6. Шеина С. Г., Федяева П. В. Эффективность выполнения энергосберегающих мероприятий в жилых зданиях повышенной этажности // Инженерный вестник Дона, № 3, 2012 7. Набокова Я. С. Эффективные строительные материалы и способы возведения зданий // Инженерный вестник Дона, № 4, 2008 8. Буренина И. В., Батталова А. А., Гамилова Д. А., Алексеева С. В. Мировая практика управления энергоэффективностью. Науковедение, № 3, 2014 год. naukovedenie. ru/PDF/125EVN314.pdf. 9. Berge B. The Ecology of Building Materials. [Architectural press]. Oxford, 2005. 474 p. 10. Kibert C. Construction Ecology. Nature as the basis for green buildings. [Spon press]. Canada, 2007. 328 p.
References
- 1. Matrosov Ju. A. Jenergosberezhenie v zdanijah. Problema i puti ee reshenija [Energy efficiency in buildings. Problems and variants for its decision]. RAASN.:NII stroitel'noj fiziki, 2008. 496 p. 2. Molodkin S. A. Principy formirovanija arhitektury jenergojeffektivnyh vysotnyh zhilyh zdanij [Principles of formation of the architectural energy efficient high-rise residential buildings]: Diss. na soisk. Uchen. Sten. Kann. Arhitektury, Moskva, 2007. 216 p. 3. Zolotov I. I. Stroitel'stvo i arhitektura. 1986 . № 9. pp.14-16. 4. Strahova N. A. Nauchnoe obozrenie, №7 (3), 2014 god. pp. 789-792. 5. Tjurina N. S. Nauchnoe obozrenie, № 2, 2014 god. pp. 598-602 6. Sheina S. G., Fedjaeva P. V. Inћenernyj vestnik Dona (Rus), № 3, 2012 7. Nabokova Ja. S. Inћenernyj vestnik Dona (Rus), № 4, 2008 8. Burenina I. V., Battalova A. A., Gamilova D. A., Alekseeva S. V. Naukovedenie, № 3, 2014 god. naukovedenie. ru/PDF/125EVN314.pdf. 9. Berge B. The Ecology of Building Materials. [Architectural press]. Oxford, 2005. 474 p. 10. Kibert C. Construction Ecology. Nature as the basis for green buildings. [Spon press]. Canada, 2007. 328 p.
Похожие статьи
-
Введение, Фундаменты малоэтажных зданий - Технологии строительства малоэтажных зданий
Активизация в сфере строительства загородной недвижимости диктует новые требования, выдвигаемые к коттеджным городкам. Так, постоянное подорожание...
-
Арматурно-опалубочный чертеж монолитной конструкции, ее описание и номенклатура работ Бетон монолитный строительный Основным направлением развития...
-
Приведем в пример несколько наиболее распространенных современных направлений разработки экологических зданий. 1. Энергоэффективный Дом - сооружение с...
-
Основные процессы производства тяжелого бетона Производство тяжелых бетонов Пропорции для производства тяжелого бетона могут отличаться друг от друга в...
-
На протяжении многих веков дерево было и остается основным строительным материалом, самым эффективным и наиболее удобным в строительстве. В России и...
-
История развития технологии бетона - Развитие технологии тяжелого бетона
Бетон -- один из древнейших строительных материалов. Из него построены галереи египетского лабиринта (3600 лет до н. э.), часть Великой Китайской стены...
-
Технология использования бетонных смесей в зимнее время Достаточно суровый климат в России и странах ближнего зарубежья, и продолжительный период...
-
Работы подготовительного периода К работам 1 этапа подготовительного периода относятся: - уборка крупных камней и мусора, находящегося на площадке; -...
-
За последние 15 лет композитная арматура перешла от экспериментального прототипа к эффективному заменителю стали во многих проектах, особенно в связи с...
-
Для обеспечения современных требований по теплозащите зданий с целью экономии энергоресурсов на отопление толщина однослойных стен из традиционных...
-
Для строительства промышленных и гражданских (в том числе и жилых) зданий очень широко используются металлические конструкции. Их частое использование...
-
В настоящее время наиболее распространенными несущими конструкциями деревянных покрытий зданий различного назначения являются деревянные арки. Они...
-
Основные технико-экономические показатели тяжелого бетона - Технология производства тяжелого бетона
Экономический эффект, достигаемый при применении высокопрочного бетона, заключается в том, что при более высокой стоимости данного материала по сравнению...
-
Монолитное строительство - основная технология возведения зданий. Технология, позволяющая возвести монолитные многоэтажные здания, коттеджи, сооружения...
-
Трехрядная перевязка, Кладка стен и углов - Техника и технология каменной кладки
Трехрядная система перевязки является разновидностью многорядной системы и используется большей частью при кладке узких столбов (рис. 3) и простенков....
-
В современном строительстве применяется огромное количество различных материалов, каждое из которых имеет свои достоинства и недостатки. Сталь - один из...
-
Технологическая карта: область применения; технология и организация строительного процесса Организация строительного производства должна обеспечивать...
-
Технология производства наливних полов - Наливные самовыравнивающиеся полы
Состав: смесь цементов с минеральными наполнителями и органическими Добавками. Расход воды для приготовления растворной смеси: 6,0 л воды на 25 кг сухой...
-
Контрфорсные конструкции, возводимые по технологии "стена в грунте" - Строительство тоннелей
При строительстве тоннелей широко используется прогрессивная технология "стена в грунте". Траншейные стены из монолитного, сборного и сборно-монолитного...
-
Одежда садово-парковых дорожек представляет собой многослойную структуру, состоящую из грунтового (земляного) основания, несущего основания и верхнего...
-
Технология строительного производства - Проект девятиэтажного жилого дома со встроенными помещениями
Земляные работы выполняются при постройке любого здания или сооружения и составляют значительную часть их стоимости и трудоемкости. Земляные сооружения...
-
Ресурсосберегающие технологии в производстве строительных материалов
Ресурсосберегающие технологии в производстве строительных материалов Многие техногенные образования, в частности твердые отходы предприятий...
-
Дорожные одежды с покрытиями переходного типа (щебеночные и гравийные из прочных пород, из малопрочных каменных материалов и грунтов, укрепленных...
-
Использование в дорожном строительстве зол и шлаков ТЭС - Технология строительства дорожного полотна
Одним из основных потребителей топливных зол и шлаков является дорожное строительство, где они используются для устройства подстилающих и нижних слоев...
-
Инъекционные растворы фирмы "Триада Холдинг" успешно решают проблемы протечек в строительстве. Они представляют, собой однокомпонентные полиуретановые...
-
Введение - Технология возведения зданий и сооружений в скользящей опалубке
Скользящий опалубка строительство Опалубка (от палуба, опалубить -- покрыть настилом из досок и тому подобное) -- совокупность элементов и деталей,...
-
ВЕДЕНИЕ - Характеристика технологии легких бетонов
Из шлакобетона возводят монолитные и блочные наружные и внутренние стены. Шлакобетон является дешевым и хорошим конструкционным материалом для...
-
Применение скользящей опалубки особенно эффективно при строительстве высотных зданий и сооружений с минимальным количеством технологических проемов,...
-
Энергосберегающие технологии - Экологическая архитектура
Энергосбережение (экономия энергии) -- реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на...
-
Базовые понятия систем автоматизации ("умный дом") История домашней автоматики, или, как более популярный и простой термин, "умных домов" ( Intelligent...
-
Технология устройства слоев увеличенной толщины должна соответствовать требованиям Руководства по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий, а...
-
Технология строительства бескаркасных зданий - Панельные бескаркасные дома
Наружные и внутренние стены бескаркасных панельных зданий разрезаются на панели размером "на комнату". В разрабатываемых типовых проектах 4-5-этажных...
-
Технология проведения работ, Технология цементирования - Технология цементирования
Технология цементирования При разработке технологии цементирования для конкретных условий прежде всего подбирают такой способ который должен обеспечить...
-
Технология строительства - Строительство пятиэтажного отеля "Лабириус"
Гипсокартонные листы - это строительно-отделочный материал, применяемый для облицовки стен, устройства межкомнатных перегородок, подвесных потолков,...
-
Защитные оболочки 1720 длиной 15,3 м погружаются дизель - молотом с массой ударной части 7,5 т, навешенным на стрелу крана ХИТАЧИ КН 300 - 3 в следующей...
-
Земляные работы, выполняемые при строительстве автомобильных дорог, как правило, не однородны по длине строящейся дороги. Объемы земляных работ...
-
Цементно-песчаную черепицу выпускают многие производители. За столетие технология производства цементно-песчаной черепицы шагнула далеко вперед, и...
-
ВВЕДЕНИЕ - Технология производства тяжелого бетона
Бетон - искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения специально приготовленной смеси, состоящий из вяжущего материала, крупного и...
-
Характеристика исходных материалов, используемых для производства цементно-песчаной черепицы Материалы, применяемые для изготовления черепицы, должны...
-
Черепица широко применяется во многих странах мира с глубокой древности до наших дней. В Европе около 86% новых домов покрыто таким покрытием. Красота и...
Энергоэффективные технологии