Гидро - и геотермальная энергия - Ресурсосбережение в строительстве
Архитектурные и конструктивные приемы проектирования зданий с использованием гидротермальной и геотермальной энергии Гидротермальная и геотермальная энергия как возобновляемые виды энергии существенно отличаются от солнечной и ветровой по физической сущности и важнейшим параметрам: это низкопотенциальная тепловая энергия, накопленная в естественном аккумуляторе высокой энергоемкости, характеризующаяся повышенной стабильностью энтальпии и температуры, изменения которых имеют слабо выраженный сезонный и суточный ход, уменьшающийся с глубиной, отсчитываемой от дневной поверхности. Общая для данных источников принципиальная схема использования возобновляемой энергии включает: узел подачи или отбора энергии внешнего источника с непосредственным подводом теплоносителя к конструкциям здания в одноконтурных вариантах теплообмена или включающий теплообменник в двухконтурных вариантах при повышенной загрязненности или агрессивности теплоносителя в естественном аккумуляторе (грунтовая вода на химическом предприятии, производственные стоки); систему каналов для подачи теплоносителя в здание или его рециркуляции между аккумулятором и потребителем; насос для принудительной регулируемой циркуляции теплоносителя в системе; теплообменники системы термостатирования здания, имеющие развитую площадь и обычно совмещаемые с ограждающими конструкциями здания. Кроме того, дополнительно могут быть установлены блок тепловых насосов и резервный аккумулятор энергии, например, теплоизолированная емкость с нагретой водой для системы горячего водоснабжения здания. К градостроительным приемам проектирования энергоактивных зданий с использованием гидро - и геотермальной энергии относятся: выбор места строительства энергоактивного здания исходя из энергетической оценки площадки, включая вариантное сравнение обеспеченности возобновляемой энергией соответствующего вида, доступности и простоты извлечения энергии, сравнение исходных теплотехнических параметров теплонасыщенной субстанции и возможного теплоносителя, например, геотермальных вод; основной критерий предпочтительности того или иного варианта - минимум приведенных затрат на единицу энергии получаемой от возобновляемого источника; градостроительное обеспечение региона проектируемого энергоактивного здания, свободного от размещения на нем других 45 однотипных с проектируемым энергоактивных зданий, использующих тот же источник энергии, т. е. выделение примыкающей к зданию внешней площадки достаточной для размещения питающего здание внешнего гидро - или геотермального коллектора; например, для энергоснабжения одноэтажного коттеджа на широте С-Петербурга за счет теплоты, извлекаемой из грунта посредством коллектора в виде змеевика из труб, заложенных на глубине около 1 м, необходим участок площадью 0,2 - 0,5 га. В пределах приведенной выше общей схемы проектирование энергоактивных зданий с использованием гидро - и геотермальной энергии имеет особенности, специфические для каждого вида энергии. Рассмотрим их отдельно
Заключение
С каждым годом все больше обостряются вопросы, связанные с дальнейшими путями развития энергетики. С одной стороны рост населения, стремление к повышению жизненного уровня людей диктуют целесообразность наращивания мощностей энергетики, и в первую очередь электроэнергетики, причем просто гигантскими темпами; с другой стороны, возникающие экологические проблемы, истощение природных источников сырья, и в первую очередь, нефти и газа, требуют более экономичного и рационального использования полученной энергии и потенциальной энергии ее источников. Энергоэффективность обращает нас к необходимости использования альтернативных энергоресурсов (солнечная энергия, силы ветра, воды), к независимости от использования ископаемого топлива и созданию архитектуры исходя из местного климата и традиций. Широко распространено мнение о том, что практическое использование солнечной энергии - дело отдаленного будущего. Это мнение неверно. Солнечная энергетика уже сегодня могла бы стать альтернативой традиционной. Прежде чем сравнивать различные энергетические технологии по экономическим и другим показателям, нужно определить их действительную стоимость, ведь в России цены на топливо и энергию многие десятилетия не отражали реальных затрат на их производство. То же можно сказать и о мировых ценах, так как до сих пор в любой стране часть стоимости энергии не учитывается в тарифах, а переносится на другие затраты общества. Но только "честные" цены могут, и будут стимулировать энергосбережение и развитие новых технологий в энергетике. Важная составляющая, не включаемая в тарифы, связана с загрязнением окружающей среды. По многим оценкам, только прямые социальные затраты, связанные с вредным воздействием электростанций (болезни и снижение продолжительности жизни, оплата медицинского обслуживания, потери на производстве, снижение урожая, восстановление лесов, ускоренный износ из-за загрязнения воздуха, воды и почвы), составляют до 75% мировых цен на топливо и энергию. По существу, эти затраты общества - своеобразный "экологический налог", который платят граждане за несовершенство энергетических установок. Поэтому основной проблемой в данном аспекте является то, что выбор формы и внешнего силуэта гелиоздания продиктован не столько эстетическими, сколько его функциональными соображениями. Механизм работы энергообеспечения здания накладывает серьезные ограничения на его композицию. Таким образом, отправным моментом в проектировании гелиоздания чаще всего является не образ, воплотить который в своей постройке стремится архитектор, а схема работы системы энергообеспечения здания. Существенное ограничение накладывает и типология гелиозданий. Наибольшая экономическая эффективность от применения гелиосистем достигается лишь в постройках малой и средней этажности. Большие плоскости фасадов и обилие стекла более соответствует масштабу высотных и многоэтажных зданий, тогда как масштаб индивидуальных жилых домов - главного объекта гелиоархитектуры требует присутствия мелких, сомасштабных человеку деталей. Как ни парадоксально, но столь перспективное направление в архитектуре, сдерживается также и проблемами технологического характера. Архитектор вынужден использовать большие ровные плоскости, необходимые для использования солнечных коллекторов, выпускаемых промышленностью, следить за правильным их наклоном и расположением. Однако, с другой стороны, гелиоздание сильнее привязано к местности, к конкретному ландшафту, природно-климатическим условиям. Индивидуальный подход к проектированию каждого отдельного сооружения положительно влияет на результаты деятельности проектировщика, принуждая его более внимательно подходить к анализу 74 среды в которой будет осуществляться строительство объекта. На основании этого важно отметить объективный характер тенденции к усилению роли регионализма в архитектурно-строительном процессе в гелиоархитектуре. Данная область архитектуры имеет огромный потенциал развития. В настоящий момент подобные установки используются главным образом для частного строительства, но в дальнейшем типология энергосберегающих и энергоактивных зданий расширится. Основы будущего развития проектирования энергосберегающих зданий закладываются уже сегодня, но своего расцвета оно достигнет тогда, когда проблема исчерпания энергетических ресурсов будет стоять особенно остро. Применение энергии ветра, гео - и гидротермальной энергии при проектировании зданий, наряду с применением солнечной энергии, несомненно, является перспективным направлением в современной архитектуре и строительстве. Следовательно, уже сейчас необходимы научные и творческие изыскания в этой области, причем стоит обратить внимание не только на конструктивно-технические решения (в этой области уже достаточно много удачных наработок), но и на поиск выразительных архитектурно - композиционных и градостроительных решений.
Энергоактивные здания. Теплотехническим базисом концепции является то, что для круглогодичного отопления и горячего водоснабжения здания типа коттедж, спроектированного с учетом современных требований теплоизоляции и герметизации, требуется энергии в 10 раз меньше, чем поступает энергии солнечного излучения на ограждающие строительные конструкции здания в течении года (для условий северных районов Украины). Избыток тепла летнего периода накапливается в сезонном аккумуляторе тепла и эффективно используется при помощи теплового насоса в течение года.
Эксплуатационные расходы на горячее водоснабжение, отопление, вентиляцию и кондиционирование энергоактивного здания в 4 - 10 раз меньше чем для аналогичного здания, оснащенного газовым котлом и кондиционером (в ценах на энергоносители 2008года). Газ в энергоактивном здании не используется (не следует опасаться подорожания газа до европейских цен), а единственным потребляемым внешним энергоносителем является электроэнергия, которая является внутренним украинским продуктом и цена на который не будет подвергнута резкому росту. Эксплуатация энергоактивного здания является наиболее экологически чистым вариантом обеспечения комфортных условий для людей, и является наиболее удобной для регулирования, автоматизации и сточки зрения безопасности.
Основополагающими подходами при проектировании энергоактивных зданий являются:
А. Сбережение энергии содержащейся и выделяемой внутри здания - теплоизоляция и герметизация ограждающих конструкций и цокольного этажа (подвала).
Б. Возвращение энергии, сбрасываемой в результате обязательных процессов - вентиляция, канализация.
В. Введение внутрь здания энергии окружающей среды - солнечное излучение, тепло наружного воздуха и грунта.
Похожие статьи
-
Солнечная энергия - Ресурсосбережение в строительстве
Солнечная энергия, а также солнечное излучение, аккумулированное в виде тепла в окружающей среде, являются одним из дополнительных энергетических...
-
Энергия ветра - Ресурсосбережение в строительстве
Ветер традиционно учитывают в градостроительном, архитектурном и теплотехническом аспектах проектирования зданий. Расчетными факторами являются скорость...
-
Тепловая защита здания. Тепловая изоляция - Ресурсосбережение в строительстве
Существует множество различных теплоизоляционных материалов, которые можно использовать для изоляции наружных ограждений здания, однако, для каждого...
-
Экономическая эффективность энергосберегающих зданий - Ресурсосбережение в строительстве
Принимая решение о постройке энергосберегающего здания, зададимся вопросом, изменится ли сумма нашей оплаты за энергию и насколько, улучшим ли мы...
-
Ресурсосбережение в строительстве - Ресурсосбережение в строительстве
Ресурсосбережение в строительстве и промышленности строительных материалов развивается в настоящее время по следующим направлениям: замена природного...
-
Введение - Ресурсосбережение в строительстве
Эксплуатация любого здания связана с расходом необходимой энергии для отопления, вентиляции, нагрева воды, освещения и питания различных бытовых...
-
Пути повышения энергоэффективности объектов строительства - Современные энергоактивные дома
Как показывают приведенные выше результаты прогнозирования энергетических перспектив развития общества, наиболее выигрышны сегодня два пути повышения...
-
К возобновляемым источникам энергии, многие из которых имеются практически повсеместно и в разных масштабах используются в современном строительстве,...
-
Теплоснабжение Расход теплоэнергии на хлебопекарных предприятиях складывается из расходов на производственные и хозяйственно-бытовые нужды, а также...
-
При отсутствии проектных данных расчет тепловой мощности источника энергоснабжения и потребляемое количество теплоты от него за рассматриваемый период...
-
Типы, виды и классы проектов В отечественной практике это понятие до недавнего времени использовалось преимущественно в технической сфере. Под "проектом"...
-
Мероприятия по экономии электрической энергии Экономия электроэнергии в трансформаторах. Потери электроэнергии в трансформаторах являются неизбежными,...
-
Определение объема капитальных вложений в строительство ремонтно-производственной базы для электрических сетей городов. Если в задании на проектирование...
-
Аэропорт - комплекс сооружений, включающий в себя аэродром, аэровокзал, другие сооружения, предназначенный для приема, технического обслуживания и...
-
Участники и окружение проекта - Разработка инвестиционного проекта строительства жилого комплекса
Проект имеет ряд свойств, о которых необходимо помнить для того, чтобы методически правильно организовать работу по его реализации: Сферу деятельности, в...
-
Измерения в Древнем мире - История стандартизации и нормирования в строительстве
Стандартизация, метрология и сертификация - как одна из форм оценки соответствия, являются инструментами обеспечения качества продукции, работ и услуг....
-
Проект и его состав. Стадии проектирования - Строительство и архитектура
Проект - это комплект технических документов и материалов, включающих чертежи, макеты, расчеты и пояснительную записку с обоснованием принятых решений....
-
Общие требования к проектированию электроснабжения строительного объекта: обеспечение электроэнергией в потребном количестве и качества (напряжения,...
-
Классификация зданий - Строительство и архитектура
Унификация планировочный здание Архитектура - проектирование и строительство зданий Строительство - проектирование и возведение зданий. По назначению 1)....
-
Источники загрязнения водных объектов - Городское строительство и хозяйство
Как уже отмечалось, основной причиной ухудшения качества природных вод является антропогенная нагрузка, вызываемая разнообразной человеческой...
-
Методические основы определения сметной стоимости строительства - Ценообразование в строительстве
Стоимость строительства новых, реконструкции, расширения и технического перевооружения действующих предприятий, зданий и сооружений представляет собой...
-
Для определения эффективности экономической деятельности строительных фирм целесообразно обратиться к оптимизационным моделям. Концептуальной основой для...
-
Состав и содержание сметной документации - Ценообразование в строительстве
Сметная стоимость является важнейшим показателем для строительных организаций, так как расчет ее величины является основой для определения размера...
-
По итогам прохождения производственной практики в проектной организации ООО " ЛМК ДМИТРОВ ", которая занимается проектированием строительства...
-
Проектирование многоэтажных зданий в условиях сейсмически опасных районов является достаточно сложной и ответственной задачей. Основной конструктивной...
-
Введение - История стандартизации и нормирования в строительстве
Важнейшим условием развития современного индустриального постиндустриального общества является наличие эффективно действующей и признанной международным...
-
В наше время монолитное строительство - наиболее перспективная и удобная техника возведения жилых зданий (в частности жилых высотных здании). Основной...
-
История стандартизации в России - История стандартизации и нормирования в строительстве
Стандартизации россия строительство сертификация Упоминания о русских мерах встречаются уже в первых памятниках древнерусской письменности: в летописях,...
-
Сводный сметный расчет стоимости строительства зданий и сооружений является документом, который определяет лимит капитальных вложений в текущем уровне...
-
ПОНЯТИЕ И ОРГАНИЗАЦИЯ ПОДРЯДНОГО СПОСОБА СТРОИТЕЛЬСТВА ДОРОГ Подрядчики - это физические и юридические лица, которые выполняют работы по договору подряда...
-
Технико-экономические показатели технологической карты - Строительство пятиэтажного отеля "Лабириус"
Технико-экономические показатели составляются по данным калькуляции затрат труда и графику производства работ. В состав технико-экономических показателей...
-
Главнейшей задачей строительства на современном этапе является выполнение строительных работ качественно и в нормативные сроки. Оба эти требования...
-
Курсовой проект выполнен по теме: "Разработка проекта производства работ для строительства 10-ти этажного 2-х секционного жилого дома из объемных...
-
Капитальное строительство относится к числу ключевых отраслей, во многом определяющих развитие экономики страны, решения социальных, экономических и...
-
ВВЕДЕНИЕ - Экономическая эффективность строительства
Проектирование - это процесс взаимоувязанного комплекса работ коллектива специалистов, результатом которого является разработка проектно-сметной...
-
Особенности проектирования зданий в сейсмических районах Особенностью проектирования многоэтажных зданий в сейсмических районах является повышение...
-
Любая задача расчета имеет три стороны: статическую (или динамическую), геометрическую и физическую. Статическая (динамическая) сторона задачи...
-
После строительства - Эйфелева башня
Первоначально было договорено с Эйфелем о том, чтобы через 20 лет снова демонтировать башню. В 1903 году генерал Феррье, пионер в области беспроволочного...
-
Сводный сметный расчет стоимости строительства - Определение стоимости строительной продукции
Сводные сметные расчеты стоимости строительства предприятий, зданий, сооружений или их очередей рассматриваются как документы, определяющие сметный лимит...
-
Особенности ценообразования в строительстве - Ценообразование в строительстве
Ценообразование в строительстве - это механизм образования стоимости услуг и материалов на строительном рынке. Политика Ценообразования в строительстве...
Гидро - и геотермальная энергия - Ресурсосбережение в строительстве