В моем дипломном проекте запроектировано здание автосалона.
Проектируемый объект является отдельностоящим и имеет прямоугольную форму в плане с габаритными размерами по осям 12,0м х 84,0 м. Здание двухэтажное с цокольным этажом.
Принцип действия любой строительной технологии — это полное удовлетворение нужд и требований заказчика. В связи с ускорением темпов металлостроительства принято рассматривать любые ресурсосберегающие технологии с позиции развития экономики и рыночной инфраструктуры. В данном разделе рассмотрим, как ресурсосберегающие технологии в строительстве помогают сэкономить время и деньги.
Ресурсосберегающие технологии — технологии, обеспечивающие производство продукции с минимально возможным потреблением топлива и других источников энергии, а также сырья, материалов, воздуха, воды и прочих ресурсов для технологических целей.
Ресурсосберегающие технологии включают в себя использование вторичных ресурсов, утилизацию отходов, а также рекуперацию энергии, замкнутую систему водообеспечения и т.п. Позволяют экономить природные ресурсы и избегать загрязнения окружающей среды.
Энерго и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии
Разработка и использование в проекте ресурсосберегающих технологий и материалов входит в саму концепцию строительства зданий и сооружений.
Цемент, используемый при строительстве
Бетон, обладая многими замечательными качествами, в то же время относится к весьма энергоемким материалам. Рассматривая проблему рационального расходования энергии при производстве сборного железобетона, необходимо учитывать затраты энергии, расходуемой на производство цемента и арматуры. Это наиболее дорогостоящие, дефицитные и энергоемкие материалы, и грамотное их использование, исключающее перерасход топлива, приведет к экономии энергоресурсов.
Наибольший перерасход цемента наблюдается в бетонах, приготовленных на некачественных заполнителях. Так, использование песчано-гравийных смесей влечет за собой увеличение расхода цемента до 100 кг/куб. м. Это делается только для того, чтобы получить бетонную смесь необходимой пластичности и обеспечить нужную марку бетона по прочности. Долговечность же его (в частности, морозостойкость), как правило, низкая, и бетонные конструкции при переменном замораживании и оттаивании разрушаются довольно быстро. Приготовление же бетона на чистых и фракционных заполнителях требует наименьшего количества цемента и обеспечивает высокое качество конструкций.
Значительной экономии цемента можно достигнуть путем правильного проектирования состава бетона, не завышая его марку, для того, чтобы бетон как можно скорее достиг требуемой прочности. Можно также существенно сократить расход цемента благодаря введению в бетонную смесь высокоэффективных пластифицирующих добавок (суперпластификаторов). Промышленность начала их выпускать специально для изготовления бетонов. Если учесть, что при введении добавки сокращение расхода цемента на каждый кубометр сборных изделий в среднем составит 50-60 кг, то благодаря этому расход топлива значительно уменьшится.
УДИВИТЕЛЬНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И НЕВЕРОЯТНЫЕ СТАНКИ
Источник: studbooks.net
Ресурсосберегающие технологии в строительстве
Производство сборного железобетона. Технологии экономии цемента. Зарубежный опыт ресурсосберегающих технологий. Общее понятие про энергосберегающие технологии, главные особенности экономии в сельском хозяйстве. Теплосбережение и ресурсосбережение в быту.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.05.2012 |
| Размер файла | 33,6 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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Ресурсосберегающие технологии в строительстве
1.1 Производство сборного железобетона
1.2 Технологии экономии цемента
1.3 Зарубежный опыт ресурсосберегающих технологий
2. Энергосберегающие технологии
3. Технологии экономии в сельском хозяйстве
5. Ресурсосбережение в быту
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Актуальность этой работы состоит в том, что в наши дни важно знать основные тенденции развития современных технологий.
Ресурсосберегающие технологии — технологии, обеспечивающие производство продукции с минимально возможным потреблением топлива и других источников энергии, а также сырья, материалов, воздуха, воды и прочих ресурсов для технологических целей.
Научно-технический прогресс — это непрерывный процесс открытия новых знаний и применения их в общественном производстве, позволяющий по-новому соединять и комбинировать имеющиеся ресурсы в интересах увеличения выпуска высококачественных конечных продуктов при наименьших затратах.
В широком смысле на любом уровне — от фирмы до национальной экономики — под научно-техническим прогрессом подразумевается создание и внедрение новой техники, технологии, материалов, использование новых видов энергии, а также появление ранее неизвестных методов организации и управления производством.
Внедрение новой техники и технологии — это весьма сложный и противоречивый процесс. Принято считать, что совершенствование технических средств снижает трудозатраты, долю труда в стоимости единицы продукции. Однако в настоящее время технический прогресс «дорожает», так как требует создания и применения все более дорогостоящих станков, линий, роботов, средств компьютерного управления; повышенных расходов на экологическую защиту. Все это отражается на увеличении доли затрат на амортизацию и обслуживание применяемых основных фондов в себестоимости продукции.
От научно-технического потенциала страны во многом зависит и научно-производственный потенциал ее национальных фирм и предприятий, их способность обеспечивать высокий уровень и темпы НТП, их «выживаемость» в условиях конкурентной борьбы. Научно-технический потенциал страны создается как усилиями национальных научно-технических организаций, так и использованием мировых достижений науки и техники.
Потенциальным подходом к понятию «новая технология» для конкретного производства является оценка возможности с ее помощью достичь в короткие сроки целей предприятия или фирмы. Поэтому для какого-либо конкретного производства новой может быть технология и не самая прогрессивная, но позволяющая поднять производительность труда и качество выпускаемой продукции на более высокий уровень.
1. Ресурсосберегающие технологии в строительстве
В последние годы к решению проблемы экономии энергоресурсов начали подходить на научной основе — комплексно и всеобъемлюще. Бездумное расходование природных ресурсов: угля, нефти, газа, вырубка лесов (использование древесины как сырья для промышленности), постоянно возрастающее потребление энергии — все это население планеты расходует на свои бытовые нужды, а бурно развивающаяся промышленность — на технические.
Обострению этой проблемы способствовало поднятие цен на нефть и газ международными нефтяными концернами, что позволило им резко увеличить свои прибыли. Разразился так называемый энергетический кризис. Сегодня как никогда встает вопрос об экономии энергоресурсов и рациональном их использовании во всех областях человеческой жизни.
Строительство — одна из крупнейших отраслей народного хозяйства, в которой занято более 10 миллионов человек — рабочих, ИТР, проектировщиков и ученых. Ежегодно, вводя в строй десятки тысяч жилых, общественных и промышленных объектов, строительство относится к крупным потребителям материальных ресурсов, и в первую очередь цемента, металла, лесоматериалов, топлива и электроэнергии. Одной из важнейших задач является экономное их расходование при производстве строительных материалов и конструкций. Анализ нашего строительства, сопоставление его со строительством технически развитых стран дают основание полагать, что в отрасли имеются значительные резервы экономии всех видов ресурсов без сокращения объемов строительства и снижения его качества.
В последнее десятилетие проблема экономии ресурсов в строительстве особенно обострилась и стала одной из причин долгостроя, незавершенного строительства и его низкого качества. Сегодня для полного удовлетворения потребности в основных строительных материалах пришлось бы построить сотни новых заводов, пойти на огромные капиталовложения в развитие строительной индустрии. Отказаться от строительства новых предприятий невозможно, однако это не единственный путь, чтобы покончить с дефицитом строительных материалов. Необходимо осуществить техническое перевооружение или реконструкцию действующих предприятий — перевести их на ресурсосберегающие технологии, рационально организовать работы на стройплощадках, закладывать в проекты прогрессивные технологии, конструкции, материалы и методы производства работ, навести порядок с транспортированием и хранением материалов. Если все это осуществить, то расход ресурсов, прежде всего цемента, можно существенно сократить и практически ликвидировать их дефицит.
В наше время бетон и железобетон — основные строительные материалы, без которых почти невозможно возвести ни одно капитальное сооружение. Ежегодно в нашей стране производится более 250 миллионов кубических метров сборных и монолитных железобетонных конструкций. Поэтому экономия ресурсов при производстве сборных и возведении монолитных железобетонных конструкций — экономия топлива, энергии, цемента и металла — относится к неотложным задачам сегодняшнего дня, требующим незамедлительного решения.
1.1 Производство сборного железобетона
В отечественной промышленности одним из значительных потребителей топлива и энергии является строительство, а среди его отраслей — предприятия сборного железобетона, которых в стране несколько тысяч. Анализ работы этих предприятий показал, что потребление ими энергии может быть существенно уменьшено. Почти в любом производстве имеются реальные резервы экономии энергии. Если выявить эти резервы и более рационально организовать технологические процессы, то потребление энергии можно сократить, по крайней мере, в 1,5 раза. Это даст народному хозяйству страны огромный экономический эффект.
Бетон, обладая многими замечательными качествами, в то же время относится к весьма энергоемким материалам. По данным ЦСУ, на производство 1 куб.м. сборного железобетона в среднем расходуется 470 тыс. ккал; на производство отдельных конструкций на полигонах, а также при несовершенных технологических процессах этот расход возрастает до 1 млн. ккал и более. Если учесть, что годовая потребность в энергоресурсах промышленности сборного железобетона составляет примерно 12 млн.т условного топлива, то становится ясно, что даже небольшой процент его экономии высвободит большое количество топлива для других целей народного хозяйства. Потребность в энергоресурсах для производства 1 куб.м сборных железобетонных изделий не учитывает расхода энергии, необходимой для производства составляющих бетона (цемента, заполнителей) и арматуры ,отличающихся еще большей энергоемкостью.
Рассматривая проблему рационального расходования энергии при производстве сборного железобетона с позиций народного хозяйства, необходимо учитывать затраты энергии, расходуемой на производство цемента и арматуры. Это наиболее дорогостоящие, дефицитные и энергоемкие материалы, и грамотное их использование, исключающее перерасход топлива, приведет к экономии энергоресурсов.
Согласно расчетам на нагрев 1 куб.м бетона в стальной форме до 80 градусов (температура изотермического выдерживания) требуется примерно 60 тыс. ккал. Поскольку нагрев происходит постепенно — со скоростью не более 20 градусов в час, то этот процесс неминуемо сопровождается значительным выделением тепла в окружающую среду. При исправном оборудовании, необходимом для термообработки изделий, эти потери достигают 150 тыс. ккал, что в 2-2,5раза больше полезно затраченного тепла.
Серьезного внимания заслуживает стендовая технология изготовления сборных железобетонных плоских плит. По этой технологии в виде пакета изготовляется сразу несколько изделий, разделенных тонкими прокладками из стального листа или пластика с вмонтированными в него электронагревателями. Расположенные между изделиями электронагреватели практически все тепло отдают в обе стороны, т.е. изделиям, так что теплопотери в окружающую среду происходят только через торцы, поверхность которых невелика.
Применение пакетного метода изготовления и термообработки плоских железобетонных изделий оказало большое влияние на организацию всего технологического процесса производства сборного железобетона. Вместо обычных форм начали использовать формы с силовыми бортами и плоским дном, которые значительно менее металлоемки. Изменились и многие технологические операции. Все это способствовало увеличению продукции на тех же производственных площадях в 1,5-2 раза, уменьшению металлоемкости оборудования на 30-35%,повышению производительности труда на 10-15%.Но главное — появилась возможность резко снизить энергопотребление на тепловую обработку изделий. Есть все основания полагать, что пакетный способ термообработки сборных железобетонных изделий по достоинству будет оценен производственниками и получит широкое применение на заводах ЖБИ.
В настоящее время разработан целый ряд методов электротермообработки бетона при изготовлении сборных железобетонных изделий на заводах. Одним из наиболее экономичных (с точки зрения затрат энергии) способов электротермообработки бетона является способ электропрогрева или электродного прогрева, т.е. включение бетона в электрическую цепь как бы в качестве проводника. При этом электрическая энергия превращается в тепловую непосредственно в самом бетоне, что сводит к минимуму всякого рода потери. В зависимости от мощности электрического тока можно нагреть бетон до температуры 100 градусов, причем за любой промежуток времени — от нескольких минут до нескольких часов. Таким образом, появились широкие возможности выбирать оптимальные режимы термообработки изделий и благодаря этому обеспечить высокую производительность технологических линий.
В последние годы за рубежом широко рекламируется метод предварительного разогрева бетонных смесей непосредственно в смесителях с помощью пара: в смеситель загружаются заполнители и цемент и в процессе их перемешивания подается пар. Нагревая бетонную смесь, пар охлаждается и конденсируется. Количество подаваемого пара рассчитывается таким образом, чтобы после его полной конденсации водоцементное соотношение бетона соответствовало проектному. В смесителе бетонная смесь нагревается до температуры не более 60 градусов, после чего подается к месту формования изделий.
1.2 Технологии экономии цемента
Цемент — один из наиболее широко применяемых, важных и дефицитных строительных материалов, и хотя в нашей стране ежегодно выпускается достаточное количество цемента, его нехватка постоянно ощущается. Причина не только в том, что масштабы строительства огромны — в большей степени дефицит цемента зависит от его излишнего расхода при приготовлении бетонов и растворов, от сверхнормативных его потерь при транспортировке и хранении.
Одна из главных причин перерасхода цемента — необеспеченность высококачественными заполнителями и потеря им активности при неудовлетворительном хранении. Высокоактивные цементы при хранении в открытом виде (не в герметичной таре) быстро вступают в реакцию с содержащейся в воздухе влагой, в результате чего их марка снижается.
Неудовлетворенно обстоит дело и с транспортированием цемента. Перевозка цемента в крытых вагонах, навалом приводит при его разгрузке и перегрузке к значительным потерям. К тому времени, когда цемент дойдет до смесителя, потери его превышают нормативные (равные 1%)в несколько раз.
Специалисты считают, что можно сократить расход цемента (и при этом повысить качество и долговечность конструкций), если приготовлять бетон из чистых фракционированных заполнителей. Организация производства таких заполнителей потребует значительных капиталовложений, но для народного хозяйства это значительно выгоднее по сравнению с затратами на ремонты и замену железобетонных конструкций, часто выходящих из строя значительно раньше сроков, на которые рассчитана их эксплуатация. В зарубежной строительной практике ни одна фирма не производит бетон на заполнителях одной фракции 5-20 мм. Например, в Финляндии он готовится на четырех фракциях чистого крупного заполнителя и двух фракциях — мелкого. При этом однородность выпускаемого бетона настолько высока, что его прочность определяется по испытанию одного образца: фирма, производящая бетон, гарантирует его марочную прочность.
Мощным средством экономии цемента являются химические добавки, и в первую очередь пластификаторы. До недавнего времени в нашей стране в качестве пластифицирующих добавок применялись разного рода отходя промышленности. Как правило, эффект от действия таких добавок был невысок, их химический состав часто не стабилен.
Отечественная промышленность специально для бетонов начала выпускать эффективную пластифицирующую добавку — суперпластификатор С-3, которая по своему действию не уступает лучшим зарубежным образцам аналогичного класса, а по стоимости в 5-6 раз дешевле. При введении в бетон этой добавки можно сэкономить до 20% цемента (при неизменной пластичности бетонной смеси). Не снижая расход цемента и не увеличивая пластичности бетонной смеси, но снизив ее водоцементное соотношение, можно повысить прочность бетона на 20-25%.
Эффективность цемента можно повысить (а, следовательно, снизить его расход), увеличив тонкость его помола. На предприятиях сборного железобетона, для того, чтобы бетон как можно скорее достиг распалубочной прочности, часто идут на завышение марки бетона путем увеличения расхода цемента.
Можно избежать этого, если использовать вяжущее более тонкого помола: на таком вяжущем твердение бетона в раннем возрасте производит быстрее. Можно сэкономить цемент и другим путем: ввести в цемент песок, известняк или какой-либо другой наполнитель и с ним осуществить домол цемента.
Однако, как показывают исследования, при этом марка вяжущего снижается, хотя и не совсем в прямой пропорции от количества введенного заполнителя. Для получения бетона марок до 200 и даже выше такое вяжущее вполне приемлемо. В зависимости от количества введенного заполнителя (30-50%) можно сэкономить до 50% цемента. Эффект может еще большим, если применить суперпластификаторы.
Определенные резервы уменьшения расхода цемента имеются в раздельной технологии приготовления бетонной смеси. Хотя этот метод давно известен, однако до сих пор не нашел применения в технологии бетона. Для получения желаемого эффекта прежде всего необходимы высокоскоростные смесители емкостью, соответствующей количеству раствора, необходимого на один замес бетонной смеси в обычном смесителе.
В Японии раздельный метод приготовления бетона применяется с успехом. Компактный турбулентный смеситель, необходимый для такого метода, смонтирован там непосредственно на основном бетоносмесителе, и их производительность полностью увязана между собой.
Отмечается, что один из больных вопросов проблемы экономии цемента — его потери при транспортировании, хранении, значительно превышающие нормативные. Нельзя допускать доставку цемента в вагонах навалом, разгружать его вручную, хранить навалом под навесами и в сараях, транспортировать с большим количеством перегрузок с одного вида транспорта на другой. Особенно велики потери цемента при доставке в районы, где нет железных дорог и его приходится перегружать с железнодорожного транспорта на речной, а затем на автотранспорт. Этого можно избежать, если в такие районы доставлять не цемент, а цементный клинкер, качество которого не теряется при транспортировании и хранении.
Имеются и другие пути экономии цемента — применение высококачественных форм для контрольных образцов, учет последующего нарастания прочности бетона, рациональные подборы составов бетонов и растворов, применение автоматических устройств по дозированию составляющих и т.д. Если все это внедрить в производство и правильно использовать, проблема дефицита цемента была бы снята, так как это дало бы дополнительно не менее 30% цемента от производимого его объема.
1.3 Зарубежный опыт ресурсосберегающих технологий
В зарубежном промышленном и гражданском строительстве бетон и железобетонные конструкции прочно занимают ведущее положение по сравнению с другими материалами и конструкциями. Главное, на что направлены внимание и усилия фирм, — обеспечить высокое качество изготовляемых и возводимых конструкций. Только с учетом этих требований они разрабатывают технологические решения, требующие наименьших затрат труда, энергии и материалов. За рубежом экономия ресурсов ни в коем случае не должна нанести ущерб качеству и долговечности конструкций. Особое внимание уделяется качеству цемента и заполнителей.
В США для приготовления бетонов и растворов довольно широко применяются расширяющиеся цементы, позволяющие получать изделия высокого качества, надежные и водонепроницаемые. Любопытно, что в основу разработки такого цемента легли исследования нашего ученого, профессора В.В. Михайлова, который предложил такие вяжущие еще в довоенное время (в отечественной практике они так и не нашли применения вплоть до 60-х годов, когда стало известно о их производстве в США). Некоторые из таких цементов носят название «М» в честь первой буквы фамилии В.В.Михайлова.
Как правило, фирма, выпускающая цемент, гарантирует его высокое качество и стабильность состава. Так, во Франции на мешках с цементом указываются не только его цена, но и состав, и все необходимые свойства. Во избежание путаницы и случайностей на производстве на мешках с цементом ставится цветной штамп, удостоверяющий их содержимое (портландцемент, рапид-цемент и др.). Каждый вид цемента маркируется своим цветом (красным, синим, зеленым и др.). Это полностью исключает ошибки, которые могут привести к браку конструкций.
Особое внимание за рубежом уделяется химическим добавкам. В наибольшем объеме производятся добавки — суперпластификаторы (мельмент и др.). По своему действию они близки к нашему суперпластификатору С-3, однако стоимость их в несколько раз выше. Однако, для получения бетонной смеси требуемой подвижности, помимо суперпластификатора, нужны еще фракционированные заполнители, хорошая система дозирования компонентов и строго выдерживаемый состав смеси.
На заводских бетоносмесительных узлах в Финляндии, Франции и Германии, а также в других странах, действуют компьютерные системы. Оператор, находясь в специально оборудованном помещении, полностью изолированном от бетоносмесительного отделения, имеет набор перфокарт, рассчитанных не менее чем на 50 разновидностей бетонных смесей.
Как только подошел очередной автобетоновоз, водитель по телефону сообщает оператору свои данные: какая смесь и в каком количестве ему нужна, название фирмы-потребителя и т.п. Оператор вводит в компьютер необходимые данные, после чего автоматически включаются дозаторы и смесители. Автобетоновоз без всякого промедления ставится под загрузку. После выдачи бетонной смеси оператор по передаточной трубе спускает водителю свернутый в трубочку счет, в котором компьютер отпечатал состав смеси, марку бетона, его количество и стоимость. Обычно вся операция занимает не более пяти минут.
За рубежом экономному расходованию ресурсов подчинена вся организация строительства, начиная с обеспечения строек бетоном и раствором и методы энергосберегающих технологий, применяемых в зарубежной практике, весьма рациональны и с точки зрения затрат материальных ресурсов, и обеспечения высокого качества конструкций и изделий.
2. Энергосберегающие технологии
железобетон производство ресурсосберегающий теплосбережение
Одним из действенных способов уменьшить влияние человека на природу является увеличение эффективности использования энергии — энергосберегающие технологии. Основная роль в увеличении эффективности использования энергии принадлежит современным энергосберегающим технологиям.
Хорошо себя зарекомендовали частотно-регулируемые электроприводы со встроенными функциями оптимизации энергопотребления. Суть заключается в гибком изменении частоты их вращения в зависимости от реальной нагрузки, что позволяет сэкономить до 30-50% потребляемой электроэнергии. При этом зачастую не требуется замена стандартного электродвигателя, что особенно актуально при модернизации производств.
Режим энергосбережения особенно актуален для механизмов, которые часть времени работают с пониженной нагрузкой, — конвейеры, насосы, вентиляторы и т.п. Кроме снижения расхода электроэнергии, экономический эффект от применения частотно-регулируемых электроприводов достигается путем увеличения ресурса работы электротехнического и механического оборудования, что становится дополнительным плюсом.
Такие энергосберегающие электроприводы и средства автоматизации могут быть внедрены на большинстве промышленных предприятий и в сфере ЖКХ: от лифтов и вентиляционных установок до автоматизации предприятий, где нерациональный расход электроэнергии связан с наличием морально и физически устаревшего оборудования. По различным источникам, в европейских странах до 80% запускаемых в эксплуатацию электроприводов уже являются регулируемыми. В нашей стране пока их доля гораздо ниже, а необходимость использования энергосберегающих технологий все более актуальна.
Существуют и другие пути рациональнее использовать электроэнергию, причем не только на производстве, но и в быту. Так, уже давно известны «умные» системы освещения, широко внедряемые в странах Западной Европы, США и особенно в Японии. Интерес к ним не удивителен, учитывая, что, в зависимости от назначения помещений, на освещение может расходоваться до 60% общего электропотребления жилых и офисных зданий. По расчетам специалистов российской компании «Светэк», разрабатывающей такие решения в нашей стране, энергосберегающие системы освещения позволяют снизить затраты на освещение до 8-10 раз.
Энергосберегающий эффект основан на том, что свет включается автоматически, именно когда он нужен. Выключатель имеет оптический датчик и микрофон. Днем, при высоком уровне освещенности, освещение отключено. При наступлении сумерек происходит активация микрофона. Если в радиусе до 5 м возникает шум (например, шаги или звук открываемой двери), свет автоматически включается и горит, пока человек находится в помещении.
Разумеется, такие системы освещения были бы не полными без использования энергосберегающих ламп. Их можно разделить на две группы по сферам использования: мощные энергосберегающие лампы больших размеров, предназначенные для освещения офисов, торговых площадок, кафе, и компактные лампы со стандартными цоколями для использования в квартирах. Экономия электроэнергии с применением таких ламп достигает 80%, не говоря уже о том, что по сравнению с обычными лампами их время жизни во много раз больше.
К числу наиболее «прожорливого» оборудования, используемого в жилых и офисных помещениях, относится практически вся климатическая техника, прежде всего, кондиционеры. Разумеется, борьба за энергоэффективность не могла пройти мимо этой категории бытовых устройств.
Признанными авторитетами в области снижения энергоёмкости систем вентиляции и кондиционирования являются компании Hoval (Лихтенштейн) и Dantherm (Дания). В своей продукции применяют новейшие технологии и конструкторские разработки, позволяющие уменьшить энергозатраты при сохранении высокой производительности.
Например, отличительной особенностью агрегатов производства Hoval является использование патентованного воздухораспределителя, обеспечивающего формирование приточной струи с дальнобойностью от 3,5 до 18 м за счёт автоматически регулируемого положения лопаток, закручивающих воздушный поток. Основным преимуществом такой конструкции является высокая энергетическая эффективность благодаря улучшенным показателям организации воздухообмена, рециркуляции воздуха и рекуперации тепла.
В последние годы все энергоэффективные технологии объединяются в концепцию так называемого пассивного дома, то есть жилища, максимально дружелюбного окружающей среде. В Западной Европе сейчас строятся пассивные дома с энергопотреблением не более 15 Квт, ч/м3 год, что более чем в 10 раз экономичнее типовой отечественной «хрущевки». Можно сказать, что такие здания — это будущее мирового строительства, ведь они фактически отапливаются за счет тепла, выделяемого людьми и электроприборами.
По словам Игоря Юсуфова, главы Минэнерго России, потенциал энергосбережения составляет не менее 400 миллионов тонн условного топлива в год или 30-40% всего энергопотребления страны. В экологическом исчислении это сотни миллионов тонн углекислого газа, которые не попадут в атмосферу.
Таким образом, энергосберегающие технологии позволяют решить сразу несколько задач: сэкономить существенную часть энергоресурсов, решить проблемы отечественного ЖКХ, повысить эффективность производства и уменьшить нагрузку на окружающую среду.
3. Технологии экономии в сельском хозяйстве
Проблемой для животноводства остаются дороговизна и низкое качество произведенных в хозяйствах собственных сочных и грубых — так называемых основных — кормов. В структуре себестоимости молока они определяющие, так как составляют около 60. 70%.
Есть альтернатива традиционным затратным технологиям. Это нулевая система обработки почвы. Сегодня в большинстве стран мира она известна как No-Till, хотя основоположником новой технологии является русский ученый И.Е. Овсинский, который ещё в 1899 году опубликовал результаты своих многолетних научных и практических работ («Новая система земледелия», Киев, 1899 год.).
Над этой тематикой работали также Н.А. Тулайков, Т.С. Мальцев, А.И. Бараев и другие известные русские ученые.
Если почву вспахать, то система естественных дрен и канальцев разрушается, приток воздуха в массив почвы прекращается. Замедляются процессы разложения пожнивных остатков, повышается кислотность почвы. За неправильную обработку почвы приходится платить известкованием и внесением минеральных удобрений.
Если почву систематически пахать, то при проходах тракторов, комбайнов и сельскохозяйственных машин накапливается уплотнение почвы на достаточно большую глубину, рыхлится только пахотный слой и таким образом создаётся так называемая «подплужная подошва», которая не пропускает вглубь массива почвы зимнюю влагу. Талые воды вынуждены стекать с поверхности полей в овраги, реки, обрекая растения на засуху, или собираются в «блюдца», заболачивая местность. Там где не пахалось — влага впиталась в почву, где пахалось — влага насытила пахотный слой и дальше идти не может, вынуждена испаряться, оставаясь на поверхности поля.
Ещё один очень важный фактор: отказавшись от пахоты, мы экономим огромное количество дизельного топлива — до 70. 90% от затрачиваемого на механизированные обработку почвы, посев, уход за посевами и уборку кормовых культур по традиционным технологиям!. Постепенно можно отказаться вообще от какой бы-то ни было механической обработки почвы — перейти на нулевую систему обработки почвы — No-Till.
Переходят на No-Till постепенно. Два-три года проводят минимальную (поверхностную) обработку почвы. Начинать эти работы лучше осенью. Поля обрабатывают гербицидами сплошного действия, а через 2-3 недели — сплошная культивация на глубину 5-7 см. Если это пласт многолетних трав, то он достаточно хорошо разрабатывается за два — три прохода культиватора.
Тогда весной можно на части площадей проводить прямой посев уже без обработки почвы. В течение двух — трех лет поля выравниваются, отрабатывается система биологической борьбы с сорняками. Для каждого хозяйства со своим набором культур и севооборотом — система своя, но принципы общие.
Сейчас по системе No-Till в различных странах мира возделывается около 100 млн. га, что составляет около 11,7% всех сельхозугодий. Россия и страны СНГ находятся «в хвосте» стран, внедряющих эту технологию. Несколько радуют темпы распространения No-Till в последние годы: сегодня «новая» система земледелия распространяется в странах СНГ со скоростью около 1 млн. га в год. Активно участвуют в этом процессе Украина, Казахстан, Татарстан, Краснодарский край, Кемеровская, Самарская, Липецкая, Белгородская, Курская области. Теперь в этот процесс включилась и Московская область.
Кроме экономической, No-Till несет и экологическую миссию глобального характера. Известно, что причиной начавшегося на нашей планете процесса глобального потепления является накопление в атмосфере угарного газа и других соединений углерода. Долгое время считалось, что его основными поставщиками являются выбросы промышленных предприятий и автомобили. Теперь доказано, что не менее 20 % выбросов — «заслуга» сельскохозяйственного производства: при пахоте в глубину разрыхленного плодородного слоя проникает воздух, происходит интенсивное окисление органики с выделением в атмосферу угарного газа. Кроме этого, пахота — самая энергоемкая технологическая операция, требующая расхода большого количества дизельного топлива и соответствующего выброса отработанных газов.
4. Теплосбережение
Российские производители теплоизоляционных материалов озаботились потерями, которые несет экономика из-за неудовлетворительного состояния тепловых сетей и конструкций отапливаемых зданий. В адрес президента РФ Дмитрия Медведева подготовлено коллективное обращение участников рынка, в котором они изложили свое видение решения проблемы энергосбережения в России (июль 2008 г.).
Факты, приведенные в обращении, говорят, в частности, о необходимости принятия неотложных мер, направленных на повышение энергетической и экологической эффективности строительства и коммунального хозяйства. Потери энергии в России составляют до 40% от всего потребления или 400 млн. тонн условного топлива в год. Эта цифра сопоставима с объемом всей экспортируемой из России нефти или выработкой 100 крупных ТЭЦ. При этом на обогрев одного квадратного метра в нашей стране, согласно статистическим данным, тратится в 5 раз больше топлива, чем в Швеции — стране с холодными климатическими условиями. По этой причине в июне 2008 года на совещании по вопросам повышения экологической и энергетической эффективности экономики Дмитрий Медведев сам назвал Россию мировым лидером по потерям энергии и поставил задачу в рамках «Стратегии-2020» вдвое сократить энергоемкость экономики.
Как считают производители, применение качественной теплоизоляции при строительстве новых зданий, а также при реконструкции уже существующих построек, кроме экономии энергии, увеличивает капитализацию экономики в целом.
5. Ресурсосбережение в быту
Повсеместно в жилых домах в тамбурах, на лестничных площадках и лестничных пролетах, на приквартирных площадках светильники работают от 12 до 24 часов в сутки. А сколько времени проводят в этих помещениях люди, которым, собственно, и необходимо освещение? Очевидно, что совсем немного.
Меры по энергоресурсосбережению заключаются в использовании энергосберегающих светильников и выключателей, когда освещение гарантированно подается в нужное место и в нужный момент времени в полном объеме, максимально удовлетворяя требованиям комфортности и безопасности в соответствии со всеми имеющимися нормативными документами и практическими требованиями. Устройства эффективно «предугадывают» появление человека по голосу, шуму шагов, повороту ключа, открыванию двери, стуку и т.п. Человек всегда входит в уже освещенное помещение.
Специальные топливные гранулы, энергосберегающие лампы, «умные дома», биоэнергетика, солнечные батареи и ветряки, — все это из серии энергосберегающих альтернатив. Правда, эксперты призывают и к модернизации относиться более осмысленно, ведь любое переоснащение требует немалых вложений. И поэтому важно всегда просчитать предполагаемый эффект, и только после этого внедрять новации.
Ученые предлагают целый ряд интересных методик, в том числе с использованием каменных теплоаккумуляторов, встроенных в стены строений. Они не только сохраняют тепло, но и перераспределяют его, в результате часть пиковой нагрузки переносится на ночное время и дает ощутимую экономию.
Можно использовать насосы по перераспределению теплого воздуха от более нагретых тел к менее нагреваемым. В рамках этой зарубежной методики предлагается замена центрального отопления на автономное, поквартирное.
Предлагается и новый способ передачи электричества по однопроводной линии с использованием преобразователя напряжения.
Нашими учеными разработано вполне конкурентное оборудование по бесконтактной диагностике инженерных сетей, в том числе пирометры и тепловизоры. Эти приборы способны за несколько минут определить место утечки тепла, воды, повреждения трубы или кабеля. При этом не надо перекапывать территорию в поисках аварийного участка. Совсем недавно специалисты ГУП «НИИ Мосстрой» ввели в эксплуатацию уникальную климатическую камеру для проведения комплексных испытаний наружных ограждений конструкций зданий. Она позволяет проверить их теплозащитные свойства, испытав фрагменты наружных стен в натуральную величину.
Для обеспечения растущих энергетических потребностей экономики идёт непрерывный поиск альтернативных источников энергии — таких, как гидро-, солнечной, ветровой, атомной, геотермальной, др.
В тоже время разрабатываются новые энергосберегающие технологии.
Организация ресурсосберегающих технологий в масштабах страны — задача чрезвычайно сложная. В России нет опыта осуществления столь значительных проектов при отсутствии жесткой властной вертикали. В то же время ресурсосбережение постепенно превращается в насущную необходимость. Недостаток электрических мощностей и природного газа в периоды сильных похолоданий, глобальная борьба с выбросами парниковых газов диктуют необходимость кардинального изменения отношения к ресурсосбережению.
В этот процесс должно быть вовлечено большинство органов власти, все организации и граждане. Столь масштабная проблема может эффективно решаться в каждом муниципальном образовании, регионе и в целом по России только программными методами с четким выделением задач для каждого уровня. Статус Программ ресурсосбережения должен стать даже выше, чем у Программ развития коммунальной инфраструктуры, т.к развитие коммунальных систем может осуществляться одновременно и путем энергосбережения, и созданием новых мощностей. Снижение потребления энергоресурсов и увеличение мощности систем энергоснабжения — это взаимоувязанные процессы и должны рассматриваться при энергетическом планировании совместно.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Губин В.Е., Косяков С.А. Малоотходные и ресурсосберегающие технологии в энергетике — Томск, Издательство научно-технической литературы, 2002. — 252 с.
2. Кравченя Э.М., Козел Р.Н., Свирид И.П. Охрана труда и энергосбережения. — М.: ТетраСистемс, 2008. — 245 с.
3. Свидерская О.В. Основы энергосбережения. — М.: ТетраСистемс, 2008. — 341 с.
4. Сторожко О. О чём мыслит дом? / О. Сторожко // Московская перспектива. — 2009. — 10 декабря.
5. Федоров С.Н. Приоритетные направления для повышения энергоэффективности зданий // Энергосбережение, 2008. — №5. — с. 23-25.
6. Энергосбережение // Вестник энергосбережения Южного Урала. — 2009. — 11. — С. 15.
7. Экономический словарь. — Режим доступа: [http://abc.informbureau.com/ html/danodninaadaaeaiea.html]
8. Словари и энциклопедии на Академике. — Режим доступа: [http://dic. academic.ru/dic.nsf/ecolog/931]
9. Ресурсосберегающие технологии. — Режим доступа: [http://gov.cap.ru/ home/49/baner/2009/energi/index.htm]
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Вопрос ресурсосбережения и определения оптимального соотношения ресурсов на предприятии. Характеристика ресурсов и ресурсосберегающих технологий. Понятие энергосбережения. Применение качественной теплоизоляции. Применение ресурсосбережения в быту.
контрольная работа [25,6 K], добавлен 16.11.2010
Актуальность энергосбережения в Российской Федерации на современном этапе. Электросбережение как стратегическая задача государства, три основных направления. Интенсивная реализация организационных и технологических мер экономии топлива и энергии.
контрольная работа [25,3 K], добавлен 24.04.2009
Экономия энергии как эффективное использование энергоресурсов за счет применения инновационных решений. Знакомство с особенностями применения современных энергосберегающих технологий в строительстве. Общая характеристика альтернативных источников энергии.
курсовая работа [35,3 K], добавлен 27.03.2019
Препятствия для внешнего финансирования энергосберегающих проектов со стороны финансовых учреждений. Типы технологий, которые дают значительный энергосберегающий эффект. Энергосберегающие технологии строительства в Беларуси. Пассивные дома в Европе.
реферат [25,8 K], добавлен 22.12.2012
Высокий спрос на энергосберегающие технологии. Устройство и принцип действия энергосберегающих ламп. Сравнительный анализ мощности и светоотдачи энергосберегающих ламп и ламп накаливания. Экономичность энергосберегающих ламп при их использовании.
презентация [640,7 K], добавлен 13.10.2016
Определение количества ветрогенераторов для коттеджного поселка. Формула расчета коэффициента эксергия-нетто для тепловой насосной установки. Чистый дисконтированный доход за период внедрения. Энергосберегающие окна и дома с пассивной системой обогрева.
практическая работа [48,9 K], добавлен 23.10.2015
Понятие об электрических системах, сетях и источниках электроснабжения. Современные технологии по экономии электроэнергии. Анализ воздействия электрического тока на человека. Технико-экономические расчёты систем электроснабжения промышленных предприятий.
Источник: otherreferats.allbest.ru
IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2017
ЭВОЛЮЦИЯ ПОДХОДОВ К ПОНИМАНИЮ РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К СТРОИТЕЛЬНОЙ ОТРАСЛИ
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Ресурсосбережение является важнейшей проблемой современности. Она существует давно, но с течением времени ее значимость все больше возрастает.
Ограниченность ресурсов, доступность и возможность их использования все чаще имеют решающую роль для экономики и строительного производства в частности.
Поскольку для строительной отрасли традиционно характерны большие затраты разнообразных ресурсов: материальны, трудовых, финансовых, вопросу их экономному расходованию и эффективному использованию уделяется особое место.
Понимание процесса ресурсосбережение со временем менялось. По этой теме в литературных источниках и Интернет-ресурсах представлен многочисленный материал, охватывающий различные направления этого вопроса.
Вопрос ресурсосбережения в плановой экономике часто решался установление нормативных показателей энерго и ресурсосбережения. С переходом на рыночную экономику, роль государства как основного механизма для осуществления ресурсосберегающей политики ослабла и видоизменилась.
В условиях рыночной конкуренции ресурсосбережение может стать важным фактором повышения эффективности строительного производства.
Исследование работ, посвященных этой тематике, позволяет проанализировать как менялся подход к ресурсосбережению во времени.
Проблема значимости ресурсосбережения для строительного производства стала актуальной в середине 80-х гг прошлого века. В работе Сенокосовой Т.Г. на тему «Стимулирование экономии материальных ресурсов в строительстве» был затронут вопрос о ресурсосбережении в строительстве, путем создания оптимального запаса строительных материалов [1]. При этом ресурсосбережение рассматривается с точки зрения сокращения количества потребляемых ресурсов. Автором была произведена уточняющая классификация факторов, влияющих на экономию ресурсов в строительстве: технологические, конструктивные, организационно-экономические.
В начале 90-х годов появились другие подходы к пониманию ресурсосбережения.
Омельчишин В. И. в своей работе на тему «Ресурсосбережение как фактор повышения эффективности общественного производства» основным ограничителем ресурсосбережения считает плату за ресурсы, а основным фактором ресурсосбережения — ограничение спроса. При этом отмечается, что излишне затратная цена на ресурсы — недостаточно эффективно ограничивает ресурсопотребление [2]. Таким образом, по мнению автора, ресурсосбережение должно стимулироваться экономически, путем повышения цен на определенные ресурсы, что в свою очередь приведет у уменьшению спроса на него.
Одоемелам М.М. в своей диссертации на тему «Ресурсосбережение в условиях рыночных отношений» подчеркивает, что для эффективного использования ресурсов в рыночной экономике предприятие должно производить наиболее выгодную для него продукцию. При этом, по мнению автора, в основу производства должно быть заложено применение наиболее совершенных, ресурсосберегающих технологий [3].
Кроме того, автором выделяются основные направления внутрипроизводственных резервов ресурсосбережения: продолжительные, то есть такие, которые реализуются длительное время, и оперативные, которые можно реализовать на предприятии достаточно быстро.
Позднее ученые начали разработку проблемы ресурсосбережения с позиции организационной и экологической политики.
Интересный материал представлен в работе Соловьева Д.А. на тему «Управление инновационными проектами строительного предприятия в области ресурсосбережения» [4]. Автор отмечает важную роль организационно-экономических мероприятий при достижении ресурсосбережения в условиях конкуренции и рыночной экономики. Среди них можно выделить: совершенствование организации и управления, социальные мероприятия, рациональное использование топливно-энергетических ресурсов [4].
Яковлев А. А. в своей диссертации на тему «Формирование механизма реализации региональных инвестиционных программ ресурсосбережения» рассматривает ресурсосбережение с двух сторон: с одной стороны ресурсосбережение рассматривается как бережное отношение к природным ресурсам, а с другой стороны — как деятельность, направленную на сохранение и воспроизводство природной среды, то есть экологии [5]. Таким образом, автор выделяет ресурсосбережение как элемент механизма рыночного саморегулирования отношений между обществом, природой и человеком.
В последнее время ресурсосбережение воспринимается как комплексный процесс, состоящий из технологических, экономических, организационных и экономических групп. Общий контроль за соблюдение этих групп может осуществляться различным способом. Одним из них является государственный контроль.
Наибольший интересе в этом вопросе, на мой взгляд, представляет работа Каменик Л.Л. «Ресурсосберегающая политика и механизм ее реализации в формате эволюционного развития». Повышение эффективности производства на основе эффективности ресурсопотребления и есть, по мнению автора, главная цель ресурсосберегающей политики [6]. Для этого автор предлагает создание комплексных систем, осуществляющих ресурсосберегающие мероприятия, в которых системообразующая роль принадлежит ресурсосберегающей политике. Политика реализуется на основе комплексных систем разных уровней управления: государства, региона, отрасли, предприятия.
Предлагаемая Семеновым Н.Н. модель организации ресурсосберегающей деятельности на основе логистики представлена в его работе «Управление ресурсосберегающей деятельностью» [7]. Она интересна тем, что в образуемой единой службе логистической координации сконцентрированы все основные информационные, координационные потоки, осуществляющие деятельность строительного предприятия. Таким образом, логистика превращается в контролирующий орган ресурсосберегающей деятельности.
Можно сделать вывод о том, что ресурсосбережение — это сложный, комплексный процесс. Определение подхода к понятию «ресурсосбережение» во многом определяет те мероприятия, которые потребуются для достижения целей рационального и экономного потребления ресурсов. Поэтому при проектировании ресурсосберегающей деятельности на строительном производстве необходимо рассматривать ресурсосбережение как комплекс мер различной направленности. Необходимо создать оптимальную ресурсосберегающую политику на строительном предприятии, которая бы в полной мере осуществила все эти мероприятия.
1) Сенокосова Т.Г. «Стимулирование экономии материальных ресурсов в строительстве»: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук. Москва. 1985 г.[Электронный ресурс]/ Режим доступа: http://www.dissercat.com.
2) Омельчишин В.И. «Ресурсосбережение как фактор повышения эффективности общественного производства»: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук. Москва. 1993. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.dissercat.com.
3) Одоемелам. М.М. «Ресурсосбережение в условиях рыночных отношений»: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук. Харьков, 1993, 23 стр.
4) Соловьев Д.А. «Управление инновационными проектами строительного предприятия в области ресурсосбережения»: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук. Москва. 2009, 26 стр.
5) Яковлев А.А. «Формирование механизма реализации региональных инвестиционных программ ресурсосбережения»: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук. Москва. 2014, 24 стр.
6) Каменик Л.Л. «Ресурсосберегающая политика и механизм ее реализации в формате эволюционного развития». Издание 2-е, дополненное. СПб.:2012.-477с.
7) Семенов Н.Н. Управление ресурсосберегающей деятельностью. – М.: Гуманитарный институт (г. Москва), 2011. — 47 с.
Источник: scienceforum.ru
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ В АРХИТЕКТУРЕ
Статья посвящена обзору основных направлений ресур- сосбережения в архитектуре. Наряду с традиционными способами рационального использования материальных ресурсов в формообразовании, авторы рассматривают ноу-хау высотного строительства на примере некото- рых известных в мире построек.
Особое внимание в обзо- ре уделяется перспективным тенденциям в проекти- ровании энергоэффективных жилых домов, новинкам в инженерных системах зданий, позволяющих экономно расходовать энергию и тепло. В частности, авторы описывают технологию рекуперации, позволяющую воз- вратить часть тепла на нужды здания. Отдельным направлением ресурсосбережения является проектиро- вание и применение энергоэффективных ограждающих и оконных конструкций, а также теплоизоляционных материалов. В статье приводятся иллюстрации энерго- эффективной архитектуры и её конструкций.
Ключевые слова
Полный текст
Общей тенденцией в проектировании зданий во всём мире стало ресурсосбережение. Какие же ресурсы может сберечь архитектурное решение? Безусловно, это материальные и природные ресурсы общества, ресурсы топлива, энергии света и тепла, водные и земельные ресурсы. Огромную роль в достижении этих целей играет архитектура и строительные технологии.
Основными принципами ресурсосберегающих технологий в архитектурном проектировании являются рациональные, экологичные и экономичные градостроительные, объёмно-планировочные и инженерно-технические решения с учётом климатических особенностей места проектирования, грамотное использование физико-технических свойств строительных материалов, тектонической работы несущих и теплофизических свойств ограждающих конструкций, снижение интенсивности энергопотребления или использование возобновляемых источников энергии, интеллектуализация систем зданий. Некоторые из подходов к ресурсосберегающему проектированию достаточно просты, но эффективны и не требуют дополнительных капиталовложений [1-5].
Например, по возможности, использование компактной формы плана здания и сокращение излишней кубатуры, когда со снижением площади наружних ограждений уменьшаются теплопотери, а следовательно, снижаются затраты на отопление. В умеренном климате эффективна ориентация здания вдоль гелиотермической оси, под углом к господствующим ветрам, что также снижает теплопотери.
Использование выступов в виде балконов с солнечной стороны фасада, устройство «зелёного» фасада, посадка деревьев снижают перегрев помещений и потребление энергии кондиционерами. Неприменение остекления лоджий с северной стороны фасадов позволяет повысить освещенность располагаемых за ними помещений и сэкономить на искусственном освещении.
Увеличение размеров окон на теневой стороне и уменьшение их размеров 125 Градостроительство и архитектура | 2017 | Т. 7, № 3 И.А. Котенко, М.В. Мордвинова на солнечной также помогает улучшить микроклимат, организовать направленный воздухообмен и снизить затраты на отопление и вентиляцию.
Уменьшение плотности застройки снижает затенение помещений и потребление энергии на искусственное освещение. Устройство проёмов для естественного освещения в помещениях зданий сокращает затраты на искусственное освещение. Снизить теплопотери может использование эффективных теплоизоляционных материалов на фасаде и снижение излишней площади оконных проёмов.
Но всё это традиционные приёмы ресурсосбережения при архитектурном проектировании зданий. В настоящее время появились новые примеры формообразования архитектуры с использованием в зданиях возобновляемых источников энергии. Так, в разных странах мира построены небоскрёбы с обтекаемыми для ветров формами для снижения значительных ветровых нагрузок на их фасады (рис.1, а).
В зданиях, состоящих из нескольких объёмов, в пространствах между ними устраивают ветровые турбины для преобразования значительной силы ветра в энергию, необходимую для функционирования здания. Так запроектирован Международный торговый центр в Бахрейне (рис.1, б).
При строительстве в климатических зонах, где много солнечных дней, устраиваются солнечные коллекторы для использования энергии солнца. Форма зданий и материал ограждения важны.
Ошибка английских проектировщиков, сделавших фасад офисного центра в виде вогнутой линзы, приводит к перегреванию и даже пожарам на окружающей территории, поэтому хозяевам башни возможно придется изменить цвет фасада и применить матовое стекло во избежание такого эффекта. Особый интерес представляют архитектурные произведения фирмы Н. Фостера, в которых применяются самые современные инновационные технологии.
Самый известный пример их использования — Гонконгско-Шанхайский банк в Лондоне (рис.1, в). Ввиду недостаточного освещения нижнего внутреннего пространства на крыше устроена гигантская панель на кронштейне, следящая за положением солнца на небосводе и передающая свет вглубь объ- ёма здания.
В Абу-Даби (Объединенные Арабские Эмираты) построены небоскрёбы, в которых используются изменения теплового воздействия на фасад здания. При сильном солнечном воздействии, во избежание его перегревания, автоматически выдвигаются наружные конструкции затенения и фасад зданий меняется (рис.1, г).
Таким образом, одно из ресурсосберегающих направлений связано с формообразованием на основе использования особенностей климата строительства, а также с автоматизацией и интеллектуализацией управления различными системами здания. Системы «умного дома» уже широко предлагаются проектирующими фирмами в малоэтажном и частично используются в многоэтажном строительстве в России.
Под термином «умный дом» обычно понимают интеграцию нескольких систем в единую систему управления зданием. Это системы: управления и связи; отопления, вентиляции и кондиционирования; освещения; электропитания здания; безопасности и мониторинга.
Технология «умного дома» позволяет запрограммировать взаимодействие различных систем дома и их поведение в зависимости от времени суток, погоды или настроения хозяина. Из препятствий внедрения в широкую практику строительства можно назвать высокую стоимость оборудования и автоматизации.
А, например, для применения солнечных коллекторов на крышах зданий в нашем климате требуется устройство специальных систем для самоочищения их от снега. В Германии по энергопотреблению давно появилось разделение зданий на старые, с низким потреблением энергии, пассивные и активные.
Пассивный дом — наиболее простой вариант энергопотребления, задача которого излучать как можно меньше тепла. Основной его особенностью является получение комфортной температуры как зимой, так и летом без дополнительной отопительной системы или кондиционирования.
Потребление энергии в нем не более 15 кВт·ч/м2 в год ( для сравнения: в старых домах Германии до 1970-х гг. энергопотребление было 300 кВт·ч/м2 в год; с 1970-х до 2002 гг. — 150; с низким потреблением (после 2002г.) — 70 [6]. Активный дом (с нулевым потреблением энергии) может обеспечивать себя энергией и теплом.
Обычно в этих целях используются солнечные коллекторы, которые накапливают солнечную энергию и нагревают ею смесь воды и гликоля. Нагретая смесь хранится в подвале-накопителе. Эта смесь поступает в тепловой насос, который доводит её до требуемой температуры. Обычно накопленной летом энергии хватает на всю зиму.
В последнее время оснащением активного дома становится солнечная электростанция на крыше, которая не только обеспечивает электроэнергией тепловой насос, но и отдаёт её избыток в электросеть. Таким образом, активный дом является автономной электростанцией, в этом его отличие от пассивного.
В России работают программы энергосбережения, и это вынужденный шаг, ведь старые дома, запроектированные до требований СНиП 2003 г., потребляли в среднем 600 кВт·ч/м2 в год. В инженерных системах зданий специалисты советуют перейти на технологию рекуперации.
Рекуперация представляет собой технологию, которая обеспечивает возврат части энергии или материала, которые расходуются во время прохождения какого-либо технологического процесса, с тем чтобы использовать их повторно в том же самом процессе. Одно из самых важных преимуществ рекуператоров — существенный уровень энергосбережения, что приводит к уменьшению теплозатрат.
Но в данном случае необходимы немалые капиталовложения, которые окупаются за не- Градостроительство и архитектура | 2017 | Т. 7, № 3 126 ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО. ПЛАНИРОВКА СЕЛЬСКИХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ а б в г Рис.1.
Примеры ресурсосберегающих технологий в формообразовании: а — обтекаемая форма для уменьшения ветровых нагрузок и теплопотерь (Сент-Мэри Х30, Лондон, Великобритания); б — использование установленными между башнями ветровыми турбинами энергии ветра для энергопотребления (Международный торговый центр, Бахрейн, ОАЭ); в — зеркальная панель на кронштейне, передающая свет в нижнее пространство здания (Гонконгско-Шанхайский банк, Лондон, Великобритания); г — применение интеллектуальной системы управления фасадом, изменяющей наружные ограждения башен в разное время суток (башни Аль-Бахар, Абу-Даби, ОАЭ) которое время. Под рекуперацией тепла понимается процесс теплообмена, во время протекания которого тепло от удаляемого воздуха забирается, а затем передаётся нагнетаемому свежему воздуху.
Рекуперацию применяют в совокупности со специальными установками вытяжки и кондиционирования, в которых обязательно должен быть установлен рекуперационный теплообменник. В теплообменнике рекуперация происходит так, что выбрасываемый и поступающий свежий воздух полностью отделяются друг от друга, с тем чтобы избежать смешивания. Принцип рекуперации представлен на рис.
2. В Москве также появились проекты зданий, использующих накопленную тепловую энергию от жизнедеятельности людей и электрических приборов для нужд здания. По сведениям Ю.А.
Табунщикова, в реализованных проектах 11-этажных жилых домов в Северном Измайлово с использованием технологии рекуперации проектное теплопотребление составляет всего 25 кВт·ч/м2 в год [7], в построенном 18-этажном 4-секционном доме в Красностуденческом переулке годовое энергопотребление составляет 58 — 67 кВт·ч/м2 в год (меньший показатель — при регулировании воздухообмена в квартирах в зависимости от режима эксплуатации) [8]. Таким образом, использование накопленной тепловой энергии и возобновляемых источников энергии (солнечных коллекторов и фотоэлементов), а также энергии ветроэнергетических установок [9], как производящих, так и накапливающих энергию для собственных нужд зданий; применение новых систем инженерного оборудования — ещё одно направление ресурсосбережения.
Третьим направлением ресурсосбережения является применение энергоэффективных конструкций ограждений и оконных проёмов (рис. 3), а также 127 Градостроительство и архитектура | 2017 | Т. 7, № 3 И.А. Котенко, М.В. Мордвинова Рис.2. Схема рекуперации воздуха в здании (сайт nskwood. com/stati/683-preimushhestva-rekuperacii-tepla.html) новых теплоизоляционных материалов.
Например, используются защитные светопрозрачные ограждающие конструкции от внешнего теплового и солнечного воздействия, а также конструкции со специальным незаметным энергозащитным покрытием стекла или с заполнением коробки стеклопакета инертным газом. Применяются особые конструкции окон, работающие на солнечных коллекторах, вентилируемые фасады, эффективные прозрачные ограждающие конструкции фасадов и внутренняя теплоизоляция наружных стен из гранулированного пеностекла, использование «тёплой» штукатурки и др. [10 — 12].
Проблемой российского энергосбережения является герметизация конструкций старого жилого фонда. Её пытаются решать специальными региональными программами капремонта.
Например, в Самарской области это утепление фасадов панельных «хрущёвок» с использованием бюджетного варианта энергосбережения: использование технологии «мокрой» штукатурки по полимерной сетке на прикреплённом к фасаду пенопласту. Кроме этого, для уменьшения теплопотерь производится установка пластиковых окон в подъездах и ремонт кровли.
Программа построена на частичном финансировании работ жильцами ремонтируемых домов. В архитектурно-строительном институте Самарского государственного технического университета работает научно-проектный центр «Энергосбережение в строительстве», выполняющий теплотехнические обследования зданий, оценку их энергоэффективности с разработкой энергетических паспортов зданий и экспериментальное исследование характеристик строительных материалов.
Вывод. Проблема ресурсосбережения остаётся достаточно острой в нашей стране. Вероятно, необходимо продолжать развивать и поддерживать со- Рис.3. Энергоэффективные конструкция окон в здании «Kommerzbank»,студия «Foster and Partners» (сайт esto.tomsk.gov.ru/articles/home/1080/): а — летний период, хорошая погода (окна открыты); б — летний период, плохая погода (окна закрыты); в — зимний период (наружный слой герметизирован) а б в Градостроительство и архитектура | 2017 | Т. 7, № 3 128 ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО. ПЛАНИРОВКА СЕЛЬСКИХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ временные тренды проектирования и строительства зданий с использованием новейших технологий.
Источник: journals.eco-vector.com