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.
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.
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.
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;
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].
Знакомьтесь, наши спикеры и эксперты!
© All Right Reserved. Copyright © ООО Информагентство СА "Архитектор" ©
Свидетельство о регистрации ИА №ФС1-02297 от 30.01.2007
Управление Федеральной службы по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия по Центральному Федеральному округу.