Проблемы энергоэффективности в строительстве

Содержание

Текст научной работы на тему «Повышение энергоэффективности жилых зданий: проблемы, опыт решения»

старший преподаватель, Белорусско-Российский университет, Могилев

лаборант Белорусско-Российский университет, Могилев

ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ: ПРОБЛЕМЫ, ОПЫТ РЕШЕНИЯ

Ключевые слова: энергетические ресурсы, жилищное строительство, энергоэффективный жилой дом, экономия.

Keywords: energy resources, housing construction, energy-efficient residential building, economy.

Развитие цивилизации привело к проблемам с окружающей средой, нехватке энергетических ресурсов. Мировое сообщество стало перед необходимостью принятия серьезных мер по сокращению потребляемой энергии и в промышленности, и в жилищной сфере [1]. Решение вопроса сбережения энергетических ресурсов актуально для всех отраслей экономики, в том числе и строительства.

Круглый стол «Энергоэффективность в строительстве»

Сегодня наиболее перспективными признаются два направления повышения энергетической эффективности объектов:

— экономия энергетических ресурсов путем минимизации энергопотребления и потерь энергии, в т.ч. утилизацией энергетически ценных отходов;

— применение при эксплуатации жилых домов возобновляемых источников энергии.

Все больший интерес в мире вызывает концепция «пассивного дома». В нем основная часть общей потребности в энергии покрывается за счет солнечной энергии или утилизации тепла, выделяемого бытовой техникой и людьми. В «пассивных домах» используются современные строительные материалы и конструкции, а также новейшее инженерное оборудование. В настоящее время такие жилые дома признаны в Европе самыми совершенными с позиций комфортности, микроклимата помещений и энергопотребления [2].

Главное условие при проектировании энергоэффективного дома — обеспечение комфортной внутренней температуры без применения систем отопления и вентиляции путем герметизации здания и применения альтернативных источников энергии. Классификации таких домов проводится на основе их энергопотребления. При затратах на отопление помещений в год менее 90 кВч/м2 — дом является энергоэффективным; до 45 кВч/м2 — энергопассивным; до 15 кВт ч/м2 — нулевого энергопотребления, т. е. на отопление энергия не расходуется, требуется энергия для подогрева воды [1].

Энергоэффективность жилого дома обеспечивается путем реализации следующих мероприятий: надежная теплоизоляция, с применением ограждающих конструкций высоких теплоизоляционных характеристик, «теплых» окон; применение системы вентиляции с рекуперацией тепла вентиляционных выбросов, использование для целей отопления и горячего водоснабжения вторичных и возобновляемых источников тепловой энергии, таких как гелиоколлекто-ры или тепловые насосы, использование внутренних источников тепла и энергии жилого дома [3]. Дополнительная экономия тепловой энергии происходит за счёт использования автоматизированной системы управления всеми техническими устройствами в здании.

Энергоэффективность зданий в современном строительстве.

В Беларуси эти задачи решаются на государственном уровне, приняты законодательные и нормативные правовые акты, регулирующие данное направление деятельности, построены и эксплуатируются первые энергоэффективные многоквартирные жилые дома. Производится переход к массовому возведению энергоэффективных многоквартирных жилых домов, а также выполнение работ по тепловой модернизации существующего жилого фонда.

Разработаны новые конструктивно-технологические системы энергоэффективных жилых зданий индустриального домостроения, типовые конструктивные решения ограждающих конструкций с повышенными теплозащитными характеристиками. Предприятиями Беларуси налажен выпуск инженерного оборудования, применяемого в энергоэффективных жилых домах.

Оплата коммунальных услуг в энергоэффективных домах за потребляемую тепловую энергию для жильцов в 4 раза ниже, чем в домах обычного типа. Однако остаются нерешенными проблемы высокой стоимости 1 м2 общей площади в многоквартирных жилых домах с низким энергопотреблением за счет высокой стоимости инженерного оборудования [3].

Инвестиционные затраты оказываются в среднем выше на 25%. Срок окупаемости таких систем по самым оптимистичным оценкам составляет 7-10 лет. В отдельных случаях в течение данного промежутка времени возникает необходимость замены комплектующих. Кроме того на отечественном рынке отсутствуют в требуемом объеме запасные части для ремонта. Высокие цены способны отвратить от покупки квартир в подобных домах даже убежденного «зеленого», если он не обладает излишком финансовых ресурсов[3].

Кроме строительства энергоэффективных жилых домов в целях снижения потребления энергетических ресурсов важным является приведение существующего жилищного фонда застройки периода 1960-1990 годов к современным требованиям энергопотребления путем проведения тепловой модернизации. После ее проведения расход энергии на отопление в панельных домах различных серий снижается на 30-40%. Затраты на данные мероприятия имеют сравнительно небольшой срок окупаемости от 3 до 5 лет, а если учитывать мировые цены на газ — то 1-2 года.

Еще одна проблема, возникающая в данной области, это правильная эксплуатация энергоэффективных жилых домов. Результаты получаемой экономии энергии во многом зависят от жильцов, их желания беречь тепло и их грамотности в вопросах эксплуатации.

Проблема эксплуатации энергоэффективных жилых домов — это отсутствие мотивации в правильной эксплуатации энергосберегающего оборудования арендаторами квартир. По проводимым опросам, временным жильцам в большинстве случаев безразлично, открыты ли окна, работает ли приточная система вентиляции, сберегает ли она тепло.

Всего около 11% жильцов, причем независимо от образовательного уровня, понимают, что в энергоэффективном доме нельзя открывать окна при работающей системе вентиляции. Система вентиляции с рекуперацией тепла дает возможность обеспечить постоянный приток в квартиры свежего воздуха без необходимости открывать окна.

При температуре наружного воздуха +5 —5°С система вентиляции с рекуперацией позволяет сократить расход тепловой энергии на отопление до 70%. За отопительный сезон сумма экономии достигает не меньше 50%. При проветривании помещений путем открывания окон эффект энергосбережения аннулируется, так как теплый воздух активно вытесняется холодным. Как результат — существенно возрастают затраты на отопление и срок окупаемости инженерного оборудования увеличивается в разы.

Данная проблема может быть решена только правильной тарифной политикой в отношении энергетических ресурсов с наличием одновременно возможности самого жильца регулировать фактический расход энергоресурсов на отопление и, соответственно, величину финансовых затрат на отопление квартиры.

Если принимать в расчет постоянное удорожание энергоресурсов, то рентабельность энергоэффективного строительства увеличивается. В целом, технология «пассивного дома» помогает максимально рационально использовать «внутреннее» тепло дома, и стремится свести к минимуму любые энергозатраты из внешних источников.

Следующая проблема — недостаток высококвалифицированных специалистов. Обязательным условием возведения таких домов является наличие высококвалифицированных проектировщиков и рабочих. Это связано с необходимостью тщательного соблюдения технологии строительства. Даже небольшие недостатки работ сводят на нет все усилия по герметизации дома, исправление брака стоит очень дорого [4].

Сокращение потребляемой энергии в жилищном строительстве поддерживается на законодательном уровне в Беларуси. Анализ законодательной базы в сфере эффективности использования топливно-энергетических ресурсов позволяет выделить следующие ключевые направления государственного регулирования в данной сфере:

1. Техническая модернизация объектов генерации энергии и передающей инфраструктуры.

2. Тарифное регулирование.

4. Совершенствование регулирования в сфере использования топливно-энергетических ресурсов и системы мониторинга и оценки управления.

В отношении технической модернизации объектов генерации энергии и передающей инфраструктуры Отраслевой программой развития электроэнергетики Республики Беларусь на 2016-2020 годы предусмотрено, что до 2020 года для значительной части оборудования генерирующих источников, по которым истекают нормативные сроки эксплуатации, предусматривается замена либо модернизация. Основным мероприятием в развитии генерирующих источников является ввод в эксплуатацию мощностей Белорусской атомной электростанции и дальнейшее их освоение с эффективной интеграцией в баланс и режим работы энергосистемы.

В Беларуси принят ряд указов о тарифах и ценах на энергоресурсы для потребителей и производителей, основная цель которых совершенствование порядка расчетов за потребленную энергию и стимулирование или сдерживание развития определенных подотраслей энергетического комплекса.

Важным аспектом энергоэффективности является рациональное использование и выбор топливно-энергетических ресурсов, на что ориентирована вся законодательная система топливно-энергетического комплекса Беларуси. Рациональное использование энергоресурсов позволит не только сократить экономические издержки, но и уменьшить нагрузку на окружающую среду. Важным аспектом рационального использования топливно-энергетических ресурсов становится все большее вовлечение местных, в том числе возобновляемых источников. В настоящее время также повысился интерес к децентрализованной энергетике на базе как традиционных источников энергии, так и возобновляемых. Этот интерес объясняется следующими причинами [3]:

— снижение потребных инвестиций в развитие сетей до 30-40%;

— уменьшение потерь при передаче энергии;

— повышение надежности энергоснабжения потребителей.

В основе деятельности по энергосбережению лежит Закон Республики Беларусь «Об энергосбережении» (8 января 2015 г. № 239-З) и Государственная программа «Энергосбережение» на 2016-2020 годы (28 марта 2016 г. № 248), которые предусматривают экономию энергоресурсов за счет внедрения современных энергоэффективных технологий, энергосберегающего оборудования, приборов и материалов, максимально возможное вовлечение в топливный баланс страны собственных энергетических ресурсов, в том числе возобновляемых, популяризацию энергосбережения, стимулирование энергосбережения путем установления стимулирующих тарифов на энергоресурсы.

В отношении совершенствования регулирования в сфере применения топливно-энергетических ресурсов, системы мониторинга и оценки управления проводится работа по разработке и внедрению систем управления, без которых невозможно добиться энергоэффективного развития экономики Беларуси [5].

Таким образом, эффективность использования топливно-энергетических ресурсов в Беларуси во многом зависит от проводимой политики государства. В Беларуси на законодательном уровне закреплены основные аспекты эффективного использования энергоресурсов. Обязательным сегодня является наличие энергетического паспорта жилого дома. На законодательном уровне закреплено требование предъявления и передачи энергетического паспорта при продаже и сдаче внаем жилого дома.

При решении проблем финансирования строительства энергоэффективных жилых домов возможно использование опыта западноевропейских стран, где уже построено от 2 до 10 тысяч таких домов [6]. Лидерами здесь являются Дания, Германия и Финляндия.

В этих странах приняты и эффективно работают целевые государственные программы по энергосбережению и строительству энергосберегающих зданий, имеется богатый опыт в области стимулирования повышения энергоэффективности строительства жилья. Государственные программы предполагают выделение льготных ссуд или грантов.

Такую поддержку получает строительство большинства новых и реконструируемых зданий. При том требования, которые предъявляются к ним строже, чем предусмотренные региональными строительными нормами и правилами. Здания, получившие субсидии, соответствуют положениям Национального плана Беларуси до 2020 г. Возможно также предусматривать гранты на специальную глубокую тепловую модернизацию; дополнительные гранты при использовании возобновляемых источников энергии для инженерных системы отопления. Такой путь побуждает собственника применять наиболее эффективные технологии в области энергосбережения и снижает первоначальную финансовую нагрузку на него.

Еще одно возможное направление решения проблемы — это строительство жилых домов энергоэффективной конструкции, но без дорогостоящего энергосберегающего инженерного оборудования, однако с предусмотренной проектом возможностью его монтажа в любой момент. В здании предусматривается внутренняя или двойная теплоизоляция.

Ограждающие конструкции в домах во избежание теплопотерь сооружаются как можно более герметичными, тепло- и воздухонепроницаемыми, без «мостиков холода». Объемная структура жилого здания проектируется более компактной с минимальной изрезанностью фасада, для уменьшения площади наружных ограждений и снижения теплопотерь через них.

Ориентация здания предусматривается окнами на юг, с целью максимального использования солнечной энергии для обогрева дома. Минимальное количество окон проектируется в западных и восточных стенах. Исключается затененность дома деревьями и другими строениями.

Окна предусматриваются с трехкамерными стек-лопакетами, заполненными инертным газом и специальным низкоэмиссионным покрытием стекол, сохраняющим внутри помещения более 50% солнечной энергии, падающей на стекло. К такому жилому дому в процессе эксплуатации при желании владельца можно подключить энергоэффективные системы при улучшении его финансового состояния или при появлении на рынке более дешевых аналогов инженерного оборудования. Подобные жилые здания имеют средние ценовые характеристики или незначительно выше средних. А при массовом строительстве стоимость 1 м2 будет снижаться [7].

Истощение невозобновляемых энергетических ресурсов заставляет задуматься о сознательном их использовании. Создание энергоэффективных домов является одним из шагов на этом пути.

1. Широков. Е.И. Экодом нулевого энергопотребления — реальный шаг к устойчивому развитию // Архитектура и строительство России. 2009. — № 2. — С. 35-39.

2. Кузнецов А. Проектирование энергосберегающих зданий // Проектные и изыскательские работы в строительстве. 2010. — № 1. -С. 15-20.

3. Лобикова Н.В., Галюжин А.С., Лобикова О.М., Галюжин С.Д. Экологическая целесообразность применения тепловых насосов для отопления индивидуальных жилых домов в Беларуси // Вестник Белорусско-Российского университета. — Могилев, 2018. -№ 2 (59). — С. 33-43.

4. Лобикова Н.В., Лобикова О.М. Управление рисками при реконструкции жилых домов с учетом современных требований энергоэффективности: проблемы и практика решения // Общество. Экономика. Культура: актуальные проблемы, практика решения: сборник научных статей / VIII Международная научно-практическая конференция (11 апреля 2018 г.). — Барнаул: Издательство Санкт-Петербургского университета технологий управления и экономики, 2018. — С. 160-165.

5. Лобикова О.М., Лобикова Н.В. Внедрение системы энергетического менеджмента в жилищно-коммунальном хозяйстве // Экономика России: реалии и перспективы развития: материалы международной научной конференции молодых ученых и преподавателей вузов (г. Краснодар, 11-14 апр. 2018 г.) / Сост. Ю. И. Сигидов, Н. С. Власова, Г. Н. Ясменко, В. В. Башкатов. — Краснодар: КубГАУ, 2018. -С.

405-410.

6. Щур А.В., Лобикова Н.В., Лобикова О.М. Нетрадиционные системы отопления // Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии: материалы Международной научно-практической конференции. — Могилев: Белорусско-Российский университет, 2018. — С. 337-338. — http://bru.by/content/science/conferences/materialsconferences

7. Лобикова О.М., Лобикова Н.В. Инвестиционная привлекательность нетрадиционных систем отопления для населения как составляющая энергетической безопасности страны // Информационное обеспечение устойчивого развития экономики: материалы международной научной конференции молодых ученых и преподавателей вузов (17-18мая 2018 г.) / Сост. Ю.И. Сигидов, Н.С. Власова, Г.Н. Ясменко, В.В.

Башкатов. — Краснодар: КубГАУ, 2018. — С. 235-242.

Источник: cyberleninka.ru

Проблемы повышения энергоэффективности строительной отрасли РФ

В данной статье рассматривается одна из самых главных задач, которая стоит перед государством РФ. Проблема энергосбережения сегодня является очень актуальной. От результатов решения этой проблемы зависит экономический рост страны и уровень жизни граждан. Одним из самых активных потребителей энергии в России является строительная отрасль. В работе рассматриваются основные проблемы энергоэффективности РФ, и возможные пути их решения, за счет рационального использования и внедрения новых энергоэффективных технологий.

Ключевые слова

Текст научной работы

Энергоресурсосбережение сегодня является одной и самых главных и серьезных задач, которые стоят перед государством. От результатов решения этой проблемы зависит экономический рост нашей страны и уровень жизни граждан.

Энергосбережение – это комплекс мер по реализации правовых, научных, организационных, производственных, технических и экономических мер, которые направлены на эффективное использование топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), при существующем полезном эффекте от их использования и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.

Повышение энергоемкости влияет на конкурентоспособность основных отраслей экономики нашей страны. Рост тарифов на энергоресурсы приводит к росту издержек и увеличению себестоимости строительных предприятий. Предприятия могут повысить свою конкурентоспособность, благодаря рациональному использованию энергоресурсов [3, с.98]. Повышение энергоэффективности также способствует росту благосостояния экономики страны.

На сегодняшний день, в условиях экономического кризиса, энергосбережение является приоритетной задачей, которая стоит перед государством Российской Федерации, так как позволяет простыми и доступными мерами государственного регулирования повысить конкурентоспособность экономики страны, значительно скоратить нагрузку на бюджеты всех уровней, а также увеличить предложение на рынке труда.

Повышение энергоэффективности экономики России является не только важным показателем развития экономики России, но и масштабов загрязнения окружающей среды, а также загрязнения атмосферного воздуха. Сегодня Россия занимает 5 место по выбросу парниковых газов в мировом сообществе. Одной из основных причин выбросов вредных веществ является высокая энергоемкость российской экономики. Стоит отметить, что сжигание напрасно тратит ценный энергоресурс, который мог бы быть использован в целях устойчивого развития [7, с.216]. Энергоэффективные технологии улучшают экономическую ситуацию в стране, а также приводят к снижению выброса парниковых газов и уменьшению загрязнения окружающей среды.

Основными принципами политики энергосбережения в России являются:

эффективное использование энергетических ресурсов;
государственный надзор за эффективным использованием энергоресурсов;
включение в государственные стандарты показателей энергоэффективности на оборудование, материалы, транспортные средства;
создание и распространение безопасных и экологически чистых энергоэффективных технологий;
информационное обеспечение деятельности по энергосбережению и продвижение зарубежного опыта в этой области;
обучение производственного персонала и населения страны методам экономии энергетических ресурсов.

Высокая энергоемкость экономики России очень дорого обходится с позиции обеспечения энергетической безопасности. Инвестиции в энергоэффективность значительно более эффективно снижают энергоемкость, чем, например, капитальные вложения в строительство новых мощностей.

Самой главной стратегической задачей России является сокращение энергоемкости отечественной экономики на 40% к 2020 году. Для решения этой непростой задачи необходимо создание совершенной системы управления энергоэффективностью и энергосбережением [1, с.67].

Урегулирование работ в сфере энергосбережения и стимулирования предприятий к внедрению энергосберегающих технологий в России отражается в Федеральном Законе № 261-ФЗ от 23.11.2009г. «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

В развитых странах на строительство и эксплуатацию тратится примерно половина всей энергии, в развивающихся странах — примерно треть всей энергии. В России на строительство расходуется примерно 40–45 % всей вырабатываемой энергии, что делает энергосбережение в строительной отрасли весьма важным.

Стоит отметить, что на сегодняшний момент энергосбережение в России бурно развивается, о чем свидетельствует появление новых энергосберегающих технологий, также разработаны основные направления энергосбережения, ведется внедрение нового энергосберегающего оборудования.

Одним из наиболее активных потребителей энергии в России является строительная отрасль. Возможностей экономии энергии в данной отрасли огромное количество [5, с.157]. Одним из таких являются энергосберегающие технологии.

Стоит отметить, что энергосбережение в строительстве требует совсем не малых затрат – от 5% до 10% от стоимости объекта строительства. Тем не менее, внедрение энергосберегающих технологий на этапе застройки повысит уровень комфорта в помещениях, и кроме того, поможет в будущем экономить энергетические ресурсы и снизить затраты на их использование.

Однако мероприятия по энергосбережению в строительстве являются достаточно сложным и трудоемким процессом, и возникают некоторые проблемы, такие как:

федеральные законы, постановления правительства, необходимые подзаконные акты, по данному вопросу имеют многочисленные недоработки;
большое количество региональных программ имеют неточности;
методики по составлению энергетических паспортов зданий и проведению энергетического аудита формальны и практически не оказывают влияния на реальный уровень энергосбережения в стране;
до сих пор нет собственной системы стандартов и строительных норм и правил, которые направлены на энергосбережение, так как их разработка требует денежных затрат и времени;
новые технологии, которые направлены на энергосбережение, тяжело продвигаются на рынке, потому как продукция, изготавливаемая с их использованием, является более дорогой по сравнению с обычной;
фактически отсутствуют квалифицированные специалисты по энергосбережению, имеющие представление о новых энергоэффективных тенденциях и технологиях и умеющие с ними работать и т.д.

При строительстве за последнее время начали активно применяться такие энергосберегающие мероприятия, как использование тепла солнечной радиации, усиление теплозащиты и герметичности ограждающих конструкций, монтаж вакуумных стеклопакетов и не только [6, с.49].

Теплоизоляция является самым важным элементом, касающимся вопроса энергосбережения в строительстве. Это достигается за счет применения современных качественных теплоизоляционных материалов (пенополистирол) и строительных материалов с более низкой теплопередачей (газобетонные, керамзитобетонные блоки, поризованная керамика).

Следует обратить внимание, что значительные потери тепла происходят по причине установки негерметичных окон. Поэтому сегодня в качестве основной энергосберегающей меры в строительстве применяется остекление высокого качества (например, тройные стеклопакеты, заполненные инертным газом).

Кроме того, еще на рынке появилась другая энергоэффективная технология – «тепловое зеркало». Суть ее состоит в следующем: между обычными стеклами внутри стеклопакета натягивается полимерная прозрачная мембрана с низкоэмиссионным покрытием. Ее толщина 0,075 мм. Задерживая тепловое излучение, «тепловое зеркало» практически не снижает способность конструкции пропускать свет.

Еще одна инновация — вакуумные стеклопакеты. Между двумя стеклами толщиной 4 мм остается зазор около 0,5 или 0,7 мм, из которого впоследствии откачивается воздух. Известна также конструкция стекла, вырабатывающего электрический ток. Стекло покрывается особым полимерным составом, благодаря чему работает как солнечная батарея.

Помимо всего прочего, на сегодняшний день энергосбережение в строительстве реализуется благодаря использованию активной и пассивной энергосберегающих систем «солнечного» дома [4, с.121].

Пассивная система заключается в применении специальных архитектурных приемов на этапе проектирования: строительство дома по оси юг – север, избегание затенения южной стены, устройство тепловых тамбуров на входе, термоизоляция наружных стен, использование помещений с верхним дневным светом, выполняющих функцию тепловых аккумуляторов.

Активная система энергосбережения предусматривает использование тепловых солнечных коллекторов, солнечных батарей, автоматическое регулирование тепловых и световых режимов.

Однако такие системы возведения «солнечного» дома не всегда актуальны при строительстве многоэтажных домов. В многоэтажных домах в качестве энергосберегающих технологий применяются, например, усовершенствованные теплоизоляционные материалы, устанавливаются индивидуальные тепловые пункты с возможностью автоматической регулировки подачи тепла, системы управления освещением с датчиками присутствия и пр.

Подводя итог данной статьи, следует подчеркнуть, что потенциал энергосбережения в России огромен. Мировой опыт показывает, что имеется реальная возможность сокращения энергопотребления в несколько раз. Повышение энергоэффективности строительного комплекса возможно только путем сочетания работ, связанных с обеспечением энергетической эффективности в здании, и работ по обеспечению энергоэффективности в системах теплоснабжения зданий. Энергоэффективные технологии – наше будущее. На рынке постоянно появляются новые технические решения, которые снижают энергопотребление, повышают энергоэффективность зданий, а также позволяют экономить на использовании энергии.

Таким образом, можно с уверенность сказать, что энергосбережение в строительстве не стоит на месте. На рынке постоянно появляются новые технические решения, призванные снизить энергопотребление, повысить энергоэффективность зданий, а также сэкономить на использовании энергии. Нужно четко понимать, насколько важен этот факт, и общими силами стараться принимать меры по уменьшению потребления энергии во всех сферах человеческой деятельности.

Источник: novainfo.ru

ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЗДАНИЙ

Сегодня на передний план в строительной отрасли выходят проблемы энергетической эффективности уже существующих и вновь проектируемых объектов архитектурной среды в силу значительного влияния финансовых и общеэкономических факторов. С введением в действие Федерального закона № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» вопросы энергосбережения переходят в разряд обязательных мероприятий. С точки зрения закона здание должно быть запроектировано и возведено таким образом, чтобы на протяжении его эксплуатации обеспечивалось эффективное и экономное расходование энергетических ресурсов при выполнении установленных требований к параметрам внутреннего микроклимата помещений, а также санитарно-гигиенических требований.

Энергоэффективность и энергосбережение входят в пять стратегических направлений приоритетного технологического развития России и являются огромным резервом для отечественной экономики. Для страны, в которой технический потенциал повышения энергетической эффективности – более 40% от уровня потребления энергии в стране, вопросы повышения энергоэффективности играют не только большую экономическую, но и серьезную социальную роль.

Развитие энергосбережения в России требует проведения фундаментальных исследований, направленных на выработку энергосберегающих технологий с учетом отечественного климата и особенностей отечественных промышленных и жилых объектов. Разумеется, должен использоваться успешный зарубежный опыт с адаптацией к российским условиям.

Основными путями энергосбережения в России сегодня можно назвать следующие направления:

— модернизация производства с внедрением энергоэффективных технологий и оборудования;

— повышение энергоэффективности зданий и сооружений;

— стимулирование потребителей к рациональному использованию электроэнергии за счет организационных и нормативных мер, тарифной политики, субсидирования повышения энергоэффективности объектов.

Одно из приоритетных направлений – повышение энергоэффективности зданий и сооружений. При изучении и решении проблем энергосбережения, возникающих при строительстве современных зданий, была предложена система комплексных мероприятий по повышению энергоэффективности зданий и сооружений, среди которых:

— мероприятия по минимизации потребления тепловой и электроэнергии в зданиях;

— введение практики определения класса энергетической эффективности здания;

— внедрение обязательного энергоаудита зданий бюджетных учреждений;

— механизмы, стимулирующие в финансовом плане применение мер по повышению энергоэффективности [2].

Одним из наиболее распространённых путей уменьшения потребления тепловой энергии является снижение теплопотерь здания. Для этого необходимо знать распределение энергетического баланса рассматриваемого объекта и связанные с ней возможности энергосбережения по различным составляющим баланса. На рис. 1 представлен усредненный баланс тепловых потерь зданий в процентах, составленный по различным экспертным оценкам.

1 — путем инфильтрации; 2 — через наружные стены; 3 — через оконные и дверные проемы; 4 — через перекрытия (1-го этажа и чердачное)

Баланс тепловых потерь зависит от многих факторов, таких, например, как регион строительства, год постройки здания и его назначение, этажность, тип ограждающих конструкций, ориентация по сторонам света и т.д. Из рис. 1 видно, что наибольшие потери здания происходят путем инфильтрацией и воздухообмена в помещениях. Сократить эти потери позволит установка современных оконных и дверных блоков, а также правильной организации воздухообмена в помещении.

Второе место в усредненном балансе потерь зданий приходится на потери тепла через наружные стены зданий. Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий старой застройки более чем в три раза ниже действующих нормативных требований, вызывая не только повышенное энергопотребление, но и снижение комфортных условий проживания в этих зданиях.

В настоящее время для снижения теплопотерь через ограждающие конструкции разработано множество технологий, связанных как с утеплением проектируемых зданий, так и улучшением теплозащитных свойств зданий старой застройки [3]. Утепление стен можно производить как с наружи здания так и изнутри.

Утепление внутренних стен широкого распространения не получило несмотря на техническую простоту выполнения работ. При таком утеплении сокращается площадь помещения, наружные стены подвержены промерзанию и воздействию перепадов температур, а между утеплителем и стеной может образоваться конденсат. Благодаря внутреннему утеплению можно добиться снижения потерь теплоты, но стена не будет защищена от воздействия окружающей среды. Поэтому в настоящее время предпочтение отдают наружному утеплению стен, имеющему ряд преимуществ: наружные стены надежно защищены от сезонных и суточных температурных колебаний и воздействия осадков, точка росы вынесена за конструкцию стены, повышаются звукоизоляционные свойства ограждения.

Существует несколько технологий наружного утепления. Широкое распространение получили технологии «мокрого» и вентилируемого фасада. «Мокрый тип» представляет собой комплексную фасадную отделку, при которой здание снаружи утепляется сплошным слоем теплоизоляционных плит, а затем отделывается различными отделочными материалами, декоративных штукатурок и т.д. При этом существует ряд трудностей и ограничений при устройстве «мокрых фасадов», таких как невозможность выполнения отделочных и монтажных работ при температуре ниже 5°С, а для устройства таких фасадов в зимний период зона работ ограждается специальной пленкой и круглосуточно отапливается тепловыми пушками до полного высыхания наносимых материалов. Как результат, значительное увеличение затрат на осуществление данной технологии.

Альтернативой «мокрым» являются вентилируемые фасады, которые используются в России уже около 20 лет при строительстве и реконструкции зданий различного назначения. Особенностью данного типа ограждающих конструкций является фасадная система, состоящая из несущей конструкции, утеплителя, ветрозащитной мембраны и материалов облицовки (плит, панелей или листовых материалов), образующих защитно-декоративный экран, который крепится к стене таким образом, чтобы между облицовочным покрытием и стеной оставался воздушный промежуток.

Несмотря на ряд заметных преимуществ на фоне других типов утепления, вентфасады обладают и недостатками. Значительный вес защитного экрана и подоблицовочных конструкций требует соответствующих свойств несущей конструкции здания. Сами подоблицовочные конструкции в процессе эксплуатации подвержены тепловым расширениям.

Данная проблема устраняется путем внедрения специальных демпфирующих уплотнительных лент, укладываемых между облицовкой и профилями. Также одним из недостатков являются «мостики холода», создающие свободный поток теплоты от стены здания через металлические элементы подоблицовочной конструкции. Установка специальной прокладки паронита или пластика между кронштейнами и стеной, прерывающего тепловой поток способна устранить эту проблему. Если учесть выше сказанное, а также требования к высокой степени профессионализма к строителям и монтажникам, то на первый план выходит еще один недостаток таких конструкций – это их высокая стоимость [1].

Описанные недостатки существующих методов утепления заставляют искать новые, более дешевые технологии снижения тепловых потерь наружных стен зданий. Стоит также отметить не только высокую стоимость, но и длительный срок окупаемости подобных энергосберегающих решений. Однако снижение сроков окупаемости данных мероприятий возможно путем снижения стоимости фасадных систем за счет использования более дешевых, но при этом не менее долговечных конструктивных элементов.

Несмотря на длительные сроки окупаемости энергосберегающих мероприятий при капитальном ремонте жилых домов типовых серий массового индустриального домостроения, их реализация позволяет обеспечить в краткосрочной перспективе значительную экономию энергии, которая может быть использована для теплоснабжения зданий в новом строительстве без привлечения дополнительных мощностей. Снижение затрат энергии на климатизацию зданий в результате внедрения этих мероприятий приводит к высвобождению энергогенерирующих мощностей, что позволяет обеспечить энергопотребление новых зданий без затрат на ввод в эксплуатацию новых мощностей, существенно влияющее на снижение сроков окупаемости.

1. Королев Д.Ю., Семенов В.Н. Современные методы повышения тепловой защиты зданий // Молодой ученый. — 2010. — №3. — С. 26-29.

2. Попова М.В., Яшкова Т.Н. Методы повышения энергоэффективности зданий: учебное пособие для студентов очной и заочной формы обучения направления «Строительство» программы «Проектирование, реконструкция и эксплуатация энергоэффективных зданий» // Министерство образования и науки Российской Федерации, ВлГУ. — Владимир, 2014. — С. 4-10.

3. Семенова Э.Е., Кондель И.А. Эколого-энергетический подход к созданию микроклимата реконструированных жилых зданий // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. — Воронеж, 2010. — С. 162-166.

Источник: izron.ru

Проблемы энергоэффективного строительства в России

Мировая практика в области энергосберегающих технологий строительства. Анализ современной ситуации в России. Проблемы, связанные с ростом энергопотребления и выработки электроэнергии. Экологические проблемы. Рекомендации по снижению энергопотребления.

Рубрика	Строительство и архитектура
Вид	статья
Язык	русский
Дата добавления	18.08.2018
Размер файла	23,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Электронный научно-практический журнал

«МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» ИЮЛЬ 2018

Размещено на http://www.allbest.ru/

Электронный научно-практический журнал

«МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК» ИЮЛЬ 2018

ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА В РОССИИ

Гайдарь Никита Сергеевич

В статье рассматривается мировая практика в области энергосберегающих технологий строительства, а также современная ситуация в России. Также рассматриваются проблемы, связанные с ростом энергопотребления и выработки электроэнергии, поднимаются вопросы, касающиеся экологических проблем производства энергии. Даны рекомендации по снижению энергопотребления.

Ключевые слова: Энергосберегающие технологии строительства, энергопотребление, экологические проблемы производство энергии, потребление энергии, “пассивный дом”, ECONOhouse, экологичное здание, энергоэффективность здания.

The article considers the world practice in the field of energy-saving construction technologies as well as the present-day situation in Russia. Also the authors consider problems associated with the growth of energy consumption and electricity generation, raise questions concerning the environmental problems of energy production. The recommendations on the reduction of energy consumption are given.

Keywords: energy-saving technologies of construction, energy consumption, environmental problems of energy production, energy consumption, “passive house”, ECONO-house, eco-friendly building, energy efficiency of the building.

Производство электроэнергии представляет собой сложный трудоемкий процесс, зависящий от многих факторов: от конъюнктуры мирового экономического рынка до ограниченности энергоресурсов и негативного воздействия на окружающую среду. Поэтому, помимо добычи ископаемого топлива, необходимо также обратить внимание на меры по снижению энергопотребления и на эффективность его использования.

Потребление энергии в Российской Федерации более чем в 3 раза больше, чем в странах Западной Европы, экономика РФ является одним из самых энергоемких экономик в мире [1]. В связи с этим Правительство РФ поставило в 2008 году достаточно амбициозную цель: к 2020 году сократить потребление энергии не менее чем на 40% (по сравнению с 2007 годом). Данная цель сформулирована в указе Президента РФ от 04.07.2008 № 889 » О некоторых мерах по повышению энергоэффективности и экологической безопасности экономики РФ”; указанное постановление положено в основу Федерального закона № 261-ФЗ (от 23.11.2009 г., редакция от 13.07.2015 г.)” об энергосбережении и повышении энергоэффективности, а также внесении изменений в отдельные законодательные документы Российской Федерации».

В данном документе проблема снижения энергопотребления в строительной отрасли и жилищно-коммунальном хозяйстве рассматривается как одна из важнейших проблем, так как для отопления и горячего водоснабжения требуется около 1/3 потребляемой энергии, которая может быть снижена за счет строительства энергоэффективных зданий. Динамика строительства жилых домов в период с 1990 по 2014 гг., свидетельствует о том, что с 2000 г. площади жилых этажей стали значительно больше, что также привело к увеличению энергопотребления.

Требования к энергоэффективности зданий и сооружений, а также требования к определению категорий энергоэффективности утверждены постановлением Правительства РФ от 25.01.2011 № 18.

Требования к энергоэффективности зданий и сооружений также включены в Федеральный закон от 30.12.2009 № 384-ФЗ (редакция от 02.07.2013) “о технических регламентах по обеспечению безопасности зданий и сооружений”.

Вопрос энергосбережения в строительстве поднимался еще в 1970-х годах в связи с концепцией “устойчивого развития”. Первые энергоэффективные здания (сооружения с низким энергопотреблением или без отопления [2-4]) появились в 1974 году, после мирового энергетического кризиса.

Первое энергоэффективное 7-этажное офисное здание общей площадью 16 350 было спроектировано архитекторами Н. Исааком и е. Исааком в США. Оптимальное планирование и распределение воздушных потоков уменьшили потребление энергии для системы вентиляции. Энергия, затрачиваемая на воздушное охлаждение или нагрев воздуха, также уменьшалась за счет рекуперирующих теплообменников. Потребление электроэнергии было снижено за счет управления устройствами освещения: интенсивность электрического света в здании зависит от уровня естественного света [5].

В 1979 году в Финляндии было введено в эксплуатацию второе энергоэффективное здание (ECONO-house), спроектированное и возведенное под руководством архитектора Каутонена Н. Конструкция обеспечивает рациональное использование внутреннего объема: поверхность ограждающей конструкции сведена к минимуму, что позволяет снизить теплопотери.

Тенденция, используемая в первом энергоэффективном здании в США, успешно развивается даже в северных странах, а второе направление, положенное в основу финского энергоэффективного дома, положило начало новой тенденции в строительной отрасли под названием “интеллектуальные здания”.

В 1977 году в Дании на государственном уровне были приняты новые энергосберегающие строительные нормы и стандарты (датский Стандарт BR77), а в 1980 году — в Швеции (SBN — 80, Svensk Bygg Norm). К 1988 году Швеция сократила потери тепла в жилых домах почти на 50%.

Дания потребляла тепловую энергию в жилых зданиях в 1985 году на 28% меньше по сравнению с 1972 годом.

До сих пор датские и шведские стандарты энергопотребления в строительстве считаются самыми строгими в мире.

В 1980-х годах совместными усилиями Швеции и Германии была создана концепция пассивного здания (Passivhaus), которое имеет непрерывную оболочку здания с улучшенной теплоизоляцией и теплопроводностью менее 0,15 Вт/ Ч К [6].

Основателем концепции является доктор Фейст, который рассчитывал энергетический баланс зданий до тех пор, пока не достиг параметров здания, не требующих специальной системы отопления.

В соответствии с этой концепцией, первый экспериментальный Passivhaus-прототип был построен в Германии в 1991 году; успешная строительная служба привела к серии строительства таких зданий: к 2007 году в Германии было более 7000 пассивных зданий.

Следующим этапом развития “пассивных зданий” считается “активное здание”, которое должно обеспечить себя электрической энергией и горячей водой. В настоящее время типовое оборудование в действующем здании включает в себя солнечный коллектор для производства горячей воды, солнечную электростанцию на крыше и тепловой насос, преобразующий низкое потенциальное тепло земли или бытовых сточных вод в горячую воду. Таким образом, реальное “пассивное здание” включает в себя и электростанцию.

Первое действующее здание было возведено в Дании; во-первых, оно потребляет не так много энергии (как “пассивное здание”); во-вторых, оно производит энергию и может передавать ее в центральную сеть, которая оплачивается в нескольких европейских странах.

Наивысшим этапом развития энергоэффективных зданий является строительство “устойчивого здания”. Экологичное здание-это здание с комфортным микроклиматом в своих помещениях, где в наибольшей степени используется энергия природы, и оптимизируются энергетические элементы здания в целом.

В настоящее время лучшим энергоэффективным зданием является офисное здание в Норвегии, которое производит больше энергии (200 000 кВт Чч), чем потребляет. Это уникальное здание” Kjorbo » общей площадью 2600 расположено на набережной Сандвик (пригород Осло), после глобальной реконструкции требует около 100 000 кВтЧч / год. Электрическая энергия произведена через панели солнечных батарей. Плотные стыки стен, полов, окон, а также надлежащая теплоизоляция обеспечивали минимальные теплопотери, а облицовка фасада значительно снижала теплопотребление здания летом.

В России также есть несколько примеров энергоэффективного строительства: два здания возводятся в Севастополе с целью изучения возможных рекомендаций по повышению энергоэффективности зданий.

Первое здание является административным зданием, в котором предлагаются некоторые энергосберегающие меры: стены заполнены газобетонными блоками или локальным пористым природным материалом (ракушечник; его теплопроводность близка к теплопроводности газобетона). Площадь остекления Южного фасада значительно превышает Площадь Северного фасада, в остекление входят энергосберегающие окна и др.

Второе здание — жилое, там же были приняты такие же меры. Кроме того, в здании имеется навесной фасад с вентилируемым зазором, в зазоре несколько панелей из минеральной ваты. Как ориентация здания, так и ландшафт были приняты во внимание в процессе строительства здания.

В Московской области ведется строительство двухэтажного энергоэффективного здания. Предполагается, что здание будет потреблять не более 45 кВт Чч / ( Ч год) за счет использования современной минераловатной изоляции, энергосберегающих стеклопакетов, системы рекуперации воздуха и теплового насоса.

В среднем потребление тепловой энергии в малоэтажных домах составляет от 150 до 300 кВтЧч /( Чгод) (нормативное значение от 95 до 195 кВт Чч/ (Чгод)).

В Томске многоквартирный дом включен в высшую категорию энергоэффективности «А» за счет комплексного внедрения энергосберегающих технологий.

В план капитальных ремонтных работ могут быть включены энергосберегающие инженерные решения, направленные на значительное улучшение категории энергоэффективности здания.

С 2008 года в Московском государственном инженерно-строительном университете действует ситуационный центр энергоэффективности (ЕЭСК), созданный на базе научнообразовательного центра информационных систем и интеллектуальной автоматизации в строительстве.

В настоящее время ЕЭСК осуществляет энергоэффективный контроль над двумя корпусами университета общей площадью 18 000 . ЕЭСК осуществляет оперативное управление инженерными системами, анализ данных, проверку технических и технологических решений, а также программного обеспечения автоматизированных систем управления зданиями.

Поэтому приведенные выше примеры являются лишь единичными примерами и не вносят большого вклада в развитие энергоэффективного строительства.

Проблема заключается в разрыве между практикой использования новых строительных материалов и систем инженерного оборудования в зданиях и эволюцией эффективности и даже целесообразности их использования.

Здесь наиболее проблематично то, что у нас нет собственного энергоэффективного оборудования, а энергоэффективные инженерные системы стоят достаточно дорого.

Сегодня устойчивое развитие города является актуальной важной задачей, которая заключается в поддержании баланса развития города и приемлемого уровня окружающей среды.

Устойчивое развитие города предполагает создание красивого, здорового, энергоэффективного города, обеспечивающего полное удовлетворение потребностей населения.

В настоящее время энергоэффективные здания требуют значительных дополнительных инвестиций по сравнению с традиционными зданиями. Первым этапом процесса повышения энергоэффективности являются системы регулирования теплоносителя, которые необходимо устанавливать в существующих зданиях, срок окупаемости которых составляет от 5 до 6 лет.

В России можно использовать другие меры и инструменты, которые успешно применяются в энергоэффективных зданиях за рубежом.

Следует отметить, что в европейских странах утепления слой может быть выполнен толщиной от 15 до 20 см, в то время как в России этот слой должен быть толщиной около 20-30 см, стены становятся толще и площадь становится меньше. Поэтому целесообразно разрабатывать новые эффективные, дешевые и долговечные строительные материалы.

Кроме того, следует уделять больше внимания проблемам контроля энергоэффективности строительных объектов в течение их жизненного цикла.

Список литературы

1. Шилов Л.А., Адамцевич А.О., Шилова Л.А. Исследование особенностей энергопотребления России и Канады. — 2015 — 27-31с.

2. Кряклина И.В., Шешунова Е.В., Грек И.Л. Энергоэффективный дом с нетрадиционными и возобновляемыми источниками // Современные проблемы науки и образования. — 2014. — № 1.

3. Гринкруг Н.В., Костриков С.А. Моделирование и расчет конструкций при химических агрессивных воздействиях. — 2015. — 389-394с.

4. Мухутдинов И.Н., Орлов Г.А., Кондрашин В. В. Энергосбережение на основе внедрения энергоэффективных домов // Международный научно-исследовательский журнал. — 2013. — №5-1 -. 84 с.

5. https://www.c-o-k.ru/review/samye-izvestnye-v-mire-energoeffektivnye-zdaniya — Энергоэффективные здания.

6. Эндхарт М. Типовые проекты: энергосберегающие и пассивные дома. -2010. -20-24с.

7. Волков А.А., Челишков П.Д., Седов А. В. Информационные системы и логистика в строительстве. Алгоритм методики построения распределенных интеллектуальных систем управления энергопотреблением комплексов объектов в условиях произвольных ограничений ресурсов. -2015.- №5.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Международные и российские стандарты и системы сертификации в области «Зеленого строительства». Сравнительный анализ ГОСТ Р 54964-2012 и международных стандартов BREEAM и LEED. Основные проблемы развития «Зеленого строительства» в Российской Федерации.

дипломная работа [4,5 M], добавлен 12.10.2013

Особенности и проблемы развития капитального строительства в условиях рыночной экономики. Факторы, влияющие на функционирование строительного рынка. Дефицит квалифицированных рабочих и инженеров как одна из важнейших проблем в строительной отрасли.

реферат [19,5 K], добавлен 17.01.2016

Участники в системе капитального строительства. Способы организации строительства. Формы воспроизводства фондов народного хозяйства строительной отраслью. Анализ стоимости жилищного строительства Вологодской области. Развитие строительной отрасли России.

курсовая работа [291,8 K], добавлен 08.03.2011

Проблема высокого уровня энергопотребления и выбросов парниковых газов в атмосферу в современном мире. Применение в строительстве энергосберегающих технологий и материалов. Проектирование энергоэффективных зданий во Франции, особенности их архитектуры.

презентация [4,4 M], добавлен 04.12.2013

История развития малоэтажного строительства в России и за рубежом. Этапы развития современного коттеджного строительства. Потребительские предпочтения на рынке Удмуртии, его основные проблемы и технологии. Требования, предъявляемые к малоэтажному жилью.

Источник: revolution.allbest.ru

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Лобикова О. М., Лобикова Н. В.