ARCHINFO.RU

Библиотека Конгресса | все...

Просвещение & Образование | все...

Творческий портрет & интервью | все...

Развитие территорий | все...

Дата публикации:
24.02.2011
версия для печати
Проблема энергосбережения и экологичности в России при реконструкции морально устаревших зданий

В.О. Власова (аспирантура, специальность — Архитектура).
Свидетельство об опубликовании 24 февраля 2011 г. 
 
ВВЕДЕНИЕ
Целью энергетической политики России является максимально эффективное использование природных энергетических ресурсов для достижения уровня роста экономики и качества жизни населения, а значит, нас с вами, а также укрепление внешнеэкономических позиций, которые снизят рост инфляции внутри страны.
Так как ситуация в мировой науке характеризуется повышенным интересом к изучению проблем экологичности и энергоэффективности существующих и реконструируемых зданий, мировая экономическая ситуация на рынке невозобновляемых энергоресурсов в последние десятилетия и, как следствие, ситуация в России являются стимулом для развития данного направления исследований во всех отраслях. Кроме того Правительством РФ поставлен курс на снижение показателей теплопотерь в зданиях до 40%. Вышло Постановление Правительства РФ от 16 февраля 2008 года за номером 87, в котором внутри различных разделов в составе проектной документации назван перечень требуемых мероприятий:
1) по экономии электроэнергии; 2) обеспечивающих повторное использование тепла подогретой воды; 3) обеспечивающих: соблюдение требуемых теплозащитных характеристик ограждающих конструкций; 4) снижение шума и вибраций, как экологический аспект.
 
Также со стороны Правительства Российской Федерации поставлен путь развития исследования проблемы энергоэффективности с выходом от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». Данный Федеральный Закон вносит поправки в Градостроительный кодекс РФ от 29.12.2004 №190 ФЗ и в Постановление Правительства от 16 февраля 2008 года: в раздел 12 «Иная документация…» вставлен «Перечень мероприятий по обеспечению соблюдения требований энергетической эффективности» и подраздел «Энергетический паспорт здания».
Еще в 2006 году Владимир Путин заявил: для того, чтобы Россия стала более конкурентоспособной на мировой арене, требуются «действия, которые сделают наше энергопотребление значительно более эффективным». Летом в 2007 году президент Дмитрий Медведев поддержал этот призыв к действию, подписав распоряжение, обязывающее правительство подготовить и представить в Думу новый законопроект о развитии «Энергоэффективных и экологически чистых технологий», и поставил цель сократить энергозатраты к 2020 году на 40% в целом по стране. {1} Все вышеперечисленные факторы подвели многие отрасли науки в строительстве и проектировании к разработке новаторских принципов создания и реконструкции зданий и применению материалов и технологий, отвечающих требованиям экологичности и энергосбережения.
В мае 2009 года, на заседании комиссии по модернизации и технологическому развитию Президентом РФ Д.А. Медведевым была сформулирована стратегия развития энергосберегающих технологий и энергоэффективности, а также экологический подход.
Проблема исследования энергоэффективности и экологичности при реконструкции морально устаревших зданий обостряется в соответствии с тем, что разработанные новые стандарты на теплотехнические требования автоматически переводят в разряд морально устаревших здания, которые были разработаны по старым стандартам. Эта проблема затрагивает всю Россию: и столицу и, тем более регионы, на территории которых находятся до 90% фонда морально устаревших объектов, вообще не соответствующих нормам жизнеобеспечения, в том числе аварийных зданий жилищного и административного секторов.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Сейчас все более популярен метод перенимать уже разработанные технологии энергоэффективных систем, уже внедренные другими странами, и «притягивать» их применение для России. Но практический опыт, например, Америки, как одной из лидирующих стран в освоении проблем экологичности и энергоэффективности, применяемый, допустим, в Калифорнии, не подходит для применение в Московской области, расположенной на 56-ом градусе северной широты. То же с опытом Китая, Италии. В департаменте Ивелин (Париж) на вокзале Аше реализован проект использования солнечной энергии как возобновляемого источника для отопления помещений, освещения и подогрева воды. Но в России такая практика даст наиболее высокий КПД на территориях. Расположенных ниже 50-го градуса северной широты, где солнечная радиация более мощная. А с учетом того, что КПД у солнечных батарей пока не достаточно высок, срок окупаемости вложений достаточно велик; их использование более эффективно в комбинации с другими энергоносителями.
Для южных регионов и Черноморского побережья использование солнечной радиации оправдано. Южнее 50-ой параллели рекомендуется использовать солнечную энергию для нагрева воды систем отопления и горячего энергоснабжения.{2}. Для сравнения ниже приведена таблица суммарной солнечной радиации на южном, Черноморском побережье и в средних широтах.  

СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ
Таблица. 1 Суммарная (прямая и рассеянная) солнечная радиация на горизонтальную поверхность при действительных условиях облачности, МДж/м2.


Республика, край, область,
Месяц
пункт
I
II
III
I V
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Москва
58
130
270
388
563
615
568
462
288
134
56
31
Сочи
136
203
326
446
610
710
732
645
467
329
190
117

Более наглядно можно увидеть распределение солнечной радиации на следующем рисунке.

 

 

Стоимость фотоэлементов высока, но с выходом на рынок обновленных моделей с повышенным КПД цена на существующие изделия падает на 20-30 процентов.
Рынок до кризиса делили крупнейшие производители:
·   Sharp Solar — 22 %;
·   Q-Cells — 12 %;
·   Kyocera — 9 %;
·   Suntech — 8 %;
·   Sanyo — 6 %;
·   Mitsubishi Electric — 6 %;
·   Schott Solar — 5 %;
·   Motech — 5 %;
·   BP Solar — 4 %;
·   SunPower Corporation — 3 %.
Так как основной рабочий элемент солнечной батареи – это фотоэлемент, то классифицирую и их виды, минимальные цены на фотоэлементы:
·   Монокристаллические кремниевые — 6,30 $/Вт установленной мощности.
·   Поликристаллические кремниевые — 6,31 $/Вт установленной мощности.
·   Тонкоплёночные — 5,0 $/Вт установленной мощности.
Стоимость кристаллических фотоэлементов на 40—50 % состоит из стоимости кремния.
 
А в России одни их тех, кто занимается поставками оборудования для получения энергии из возобновляемых ресурсов, являются:
1.                «Фамос Волга» - официальный дистрибьютер на территории России, www.framoss-volga.ru;
2.                ООО "СВС-Благовещенск", www.svs-solar.ru;
3.                Коллекторы «Сокол», www.newpolus.ru;
4.                ООО "Виссманн", www.viessmann.ru, пилотный санаторий г.Сочи. Аэропорт в Адлере.
 
 
Для Москвы и реконструируемых зданий  с большим энергопотреблением как единственный источник энергии не подходят ни солнечные батареи, ни водонагреватели, так как в этих широтах довольно малое количество солнечных дней, или подходят в комбинации с другими энергоносителями, но не как основные энергоисточники.
Оптимальный вариант— использование теплового насоса как альтернативного источника энергии, так как на глубине 15 метров под землей оптимальная температура, которая находится ниже слоя промерзания и может использоваться тепло Земли для обогрева, а также охлаждения воздуха в помещениях.
Тепловой насос — устройство для переноса тепловой энергии от источника низкопотенциальной тепловой энергии (с низкой температурой) к потребителю (теплоносителю) с более высокой температурой.
В России существует система присвоения классов энергоэффективности объекта на стадии проектирования вновь возводимого или подготовки проектной документации по реконструкции объекта. В соответствии с этой системой присвоение классов D и E на стадии проектирования не допускается. Классы А, В устанавливают для вновь возводимых и реконструируемых зданий на стадии разработки проекта и впоследствии их уточняют по результатам эксплуатации. Для достижения классов А, В органам администраций субъектов Российской Федерации рекомендуется применять меры по экономическому стимулированию участников проектирования и строительства. Класс С устанавливают при эксплуатации вновь возведенных и реконструированных зданий согласно разделу 11. Классы D, Е устанавливают при эксплуатации возведенных до 2000 г. зданий с целью разработки органами администраций субъектов Российской Федерации очередности и мероприятий по реконструкции этих зданий. Классы для эксплуатируемых зданий следует устанавливать по данным измерения энергопотребления за отопительный период.  
 
Таблица2 Классы энергетической эффективности зданий

Обозначение класса
Наименование класса энергетической эффективности
Величина отклонения расчетного (фактического) значения удельного расхода тепловой энергии на отопление здания от нормативного, %
Рекомендуемые мероприятия органами администрации субъектов РФ
Для новых и реконструированных зданий
А
    Очень высокий
Менее минус 51
Экономическое стимулирование
В
     Высокий
     
От минус 10 до минус 50
То же
С
    Нормальный
От плюс 5 до минус 9
-
Для существующих зданий
D
     Низкий
     
От плюс 6 до плюс 75
Желательна реконструкция здания
Е
    Очень низкий
Более 76
Необходимо утепление здания в ближайшей перспективе

Средняя воздухопроницаемость квартир жилых и помещений общественных зданий (при закрытых приточно-вытяжных вентиляционных отверстиях) должна обеспечивать в период испытаний воздухообмен кратностью , ч , при разности давлений 50 Па наружного и внутреннего воздуха при вентиляции:
1.               с естественным побуждением ч ;
2.с механическим побуждением ч .
Классы энергетической эффективности зданиям присваиваются после изучения параметров энергопотребления которые заносятся в энергетический паспорт здания.
Энергетический паспорт следует заполнять при разработке проектов новых, реконструируемых, капитально ремонтируемых жилых и общественных зданий, при приемке зданий в эксплуатацию, а также в процессе эксплуатации построенных зданий.
 
Энергетический паспорт здания должен содержать:
1.               общую информацию о проекте;
2.               расчетные условия;
3.               сведения о функциональном назначении и типе здания;
4.               объемно-планировочные и компоновочные показатели здания;
5.               расчетные энергетические показатели здания, в том числе: показатели энергоэффективности, теплотехнические показатели;
6.               сведения о сопоставлении с нормируемыми показателями;
7.               рекомендации по повышению энергетической эффективности здания;
8.               результаты измерения энергоэффективности и уровня тепловой защиты здания после годичного периода его эксплуатации;
9.               класс энергетической эффективности здания.
Влажностный режим помещений зданий в холодный период года в зависимости от относительной влажности и температуры внутреннего воздуха следует устанавливать по таблице 3.
Таблица 3 - Влажностный режим помещений зданий
     

Режим
Влажность внутреннего воздуха, %, при температуре, °С
 
до 12
св. 12 до 24
св. 24
Сухой
До 60
До 50
До 40
Нормальный
Св. 60 до 75
Св. 50 до 60
           
Св. 40 до 50
Влажный
Св. 5
 "60"  75
"50"  60
Мокрый
-
Св. 75
Св. 60

 
Условия эксплуатации ограждающих конструкций А или Б в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности района строительства для выбора теплотехнических показателей материалов наружных ограждений следует устанавливать по таблице 4.   
 Таблица 4 - Условия эксплуатации ограждающих конструкций
     

Влажностный режим помещений зданий
Условия эксплуатации А и Б в зоне влажности
 
сухой
нормальной
влажной
Сухой
А
А
Б
Нормальный
А
Б
Б
Влажный или мокрый
Б
Б
Б

В результате анализа требований к микроклимату и требований снижения энергопотребления и, как следствие, реконструкции объектов приходит вывод, что в условиях территорий южных широт России и земель средней полосы необходим комплексный подход.  О нем далее.
И так, решение задач снижения энергопотребления при строительстве и реконструкции объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта должно быть комплексным и включать в себя составляющие:
1.    Контроль и распределение подачи энергии, в зависимости от требуемой мощности и назначения объекта, диспетчеризация и аудит всей расходуемой энергии.
2.    Использование альтернативных источников энергии и преобразующего энергию солнца ветра, земли оборудования:
·         солнечные батареи (но маленький КПД и, следовательно, большой срок окупаемости);
·         ветровые генераторы;
·         солнечные водонагреватели;
·         тепловые насосы.
3.    Технологические и проектные решения (одним из основных решений является деление объекта на замкнутые зоны с нормируемыми: условиями микроклимата и температурой).
 
Как будет происходить деление на зоны можно себе представить изучая таблицу «Расчетная температура воздуха для отопления и кратность воздухообмена в помещениях вокзалов» [3].

 

 



Copyright 2021 archinfo.ru
Информационное агентство "Архитектор"
Свидетельство о регистрации ИА №ФС1-02297 от 30.01.2007
Федеральной службы по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия
??cвЁ-?@Mail.ru Rambler's Top100 SpyLOG HotLog