К вопросу об энергосбережении в современном архитектурно-строительном комплексе

NovaInfo 39, скачать PDF
Опубликовано
Раздел: Экономические науки
Просмотров за месяц: 6
CC BY-NC

Аннотация

На рубеже тысячелетий тема энергосбережения трансформировалась в одну из главнейших общечеловеческих проблем. Экономное и разумное потребление при-родных ресурсов, эффективное использование электрической и тепловой энергии, а так-же уменьшение вредных выбросов в атмосферу приобретают в нынешнем обществе исключительно главное значение.

Ключевые слова

СТРОИТЕЛЬСТВО, АРХИТЕКТУРА, ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ, ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ, ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ

Текст научной работы

Реалии сегодняшнего дня в индустрии строительства в целом мире устанавливают свои требования. А именно внедрение инновационных технологий в строительстве, которые дадут возможность уменьшить издержки на строительно-монтажные работы, что в свою очередь сделает вероятным реализацию программы доступного жилья. Всемирной проблемой для страны считается сохранение энергоресурсов, что устанавливает перед строителями задачу по введению в строительстве энергосберегающих технологий и материалов по утеплению зданий и сооружений.

Строительство считается сектором экономики, активно потребляющим энергию, при этом зачастую это потребление считается не оптимальным. Ошибки и недочеты на этапе проектирования зданий, а так же пренебрежение среды реализации проекта зачастую приводят к тому, что возведенные объекты обладают высоким энергопотреблением. В связи с исчерпаемостью классических энергоресурсов, возникает вопрос об энергоэффективности жилья, а так же о применении альтернативных либо дополнительных энергетических источников. Нужно брать во внимание культурную среду, топографические и геополитические свойства, географические и климатические обстоятельства регионов. Только принимая во внимание все эти обстоятельства, мы можем приступить к экологическому строительству.

В первую очередь при проектировании энергоэффективных зданий необходимо уделять большое внимание их месту расположения, изучать природные энергопотоки местности: направление солнечного света, направление ветра в разное время года и т. д. Отталкиваясь от данных характеристик, формируются форма и размещение дома, для наибольшего восприятия этих энергопотоков. Последующим шагом проектирования энергоэффективного жилья считается внутренняя планировка комнат: формирование в центре здания «теплового ядра», состоящего из «теплых» комнат, таких как кухня, санузел, ванная комната; ориентирования жилых комнат на юг, для инертной аккумуляции солнечной энергии в тепловую с помощью строительных систем; устройство буферных пространств, таких как тамбуры, галереи, для защиты здания от теплопотерь. Безвыездно данные события не требуют дополнительного технического оснащения, выполняются на стадии проектирования, но они предоставляют существенное повышение энергоэффективности зданий без особых затрат.

При потребности большей энергоэффективности зданий присутствует вероятность применения альтернативных источников энергии. Потребление солнечной энергии, требует установки фотоэлементов либо коллекторов под конкретным углом к солнцу, что так же сказывается на формообразовании дома, то же относится и к энергии ветра.[1]

Таким образом, конфигурация здания, его ориентация, планировочная структура, а так же техническая оснастка создают энергоэффективность зданий. Проведя исследование факторов, оказывающих немалое влияние на энергоэффективность, можно выделить наиболее оптимальные формы зданий, которые позволяют уменьшить теплопотери и создать в нем предельно комфортабельный микроклимат. Все это изучает так называемая «зеленая» архитектура, которую корректно называть эколого-ориентированной архитектурой. Она связывает великое множество способов сокращения энергопотребления зданий, улучшение качества окружающей среды и применения самых прогрессивных материалов и технологий. Эколого-направленная энергосберегающая архитектура успела пройти дальше опытных разработок, которые доказали результативность одних решений и технологий и непродуктивность и дороговизну других. На текущий день, можно с полным основанием говорить о своде ее принципов, исповедуемых практически всеми передовыми архитекторами и реально представляющей основой для их творческой практики, в общей работе с инженерами, экологами и многочисленными другими профессионалами.[2]

Принцип первый: принцип сохранения энергии. Планировка и строительство зданий таким образом, чтобы привести к минимальному количеству потребность расхода электрической и тепловой энергии на их отопление, кондиционирование и охлаждение. Принцип сохранения энергии обязан быть выполнен в течении всего жизненного цикла здания, т.е. при его строительстве, эксплуатации и окончательном сносе.

Принцип второй: принцип взаимодействия с тепловым излучением солнца («солнечный дом»). Главным шагом проектирования солнечного дома является выбор подходящей формы здания. Как правило, рекомендуется малогабаритная, близкая к квадратной форма плана с наименьшим периметром внешних стен. Для уменьшения поверхности внешних стен могут применяться цилиндрические, полусферические и другие нестандартные формы. В жилых домах солнечного типа нечасто встречается одна какая-либо конструкция энергосбережения в чистом виде. В этих домах также некоторое количество коллекторов активного типа, хотя бы для обеспечения горячим водоснабжением, а кроме того солнечные батареи или тепловой насос. В основной массе солнечных домов есть резервный источник энергообеспечения.

Принцип третий: принцип уважения к обитателю. Данный принцип со-стоит в качественном изменении подхода к функционированию дома, когда и архитектор, и застройщик, и домовладелец видят в здании не просто машину для жилья, а общее имущество, в поддержании которого немалая роль принадлежит каждому жителю. На основе данного принципа здания строят социально-направленными, т.е. в наибольшей степени отвечающими потребностям жителей.

Принцип четвертый: принцип единства. Именно этот принцип выражает эталон эколого-направленной архитектуры, хотя, безусловно, непросто добиться решения, в котором все приведенные ранее принципы были бы задействованы все вместе. Однако данный принцип считается наиболее важным. Проектирование экологически-энергоэффективного здания – это во всех отношениях сложная работа, базирующаяся на данном принципе единства, учитывающая альтернативный подход, разумный выбор теплозащиты ограждающих систем, выбор технического оснащения и результативность применения восстанавливаемых источников энергии.[3]

Таким образом, современная архитектура во многом основываться на перечисленных принципах, но существуют еще препятствия к достижению наиболее экологически безопасного и «жизнеустойчивого» строительства домов. И хочется верить, что формирование технологий как и мотивирование архитекторов будут и далее ориентированы на сохранение окружающей среды, создание энергосберегающих зданий и, тем самым увеличение их финансовой эффективности в условиях иногда неустойчивой экономической и общественно-политической ситуации во всем мире.

Теперь рассмотрим энергосбережение в строительстве. В настоящее время в РФ существенное внимание уделяется энергосбережению в постройке жилых зданий – объектов, которые на вложенные деньги будут в ходе многих десятков лет формировать экономию тепловой энергии. На сегодняшний день существует большой спектр энергосберегающих технологий. В строительстве они носят совокупный характер, сюда можно отнести утепление стен, стеклопакеты, энергосберегающие кровля, краски, экономичные системы обогрева и охлаждения поверхностей.

Для того, чтобы дом был энергоэффективным, при его строительстве следует сделать следующее:

  1. Применение передовых технологий теплоизоляции трубопроводов горячего водоснабжения и отопления.
  2. Личный источник теплоэнергоснабжения (персональная миникотельная или источник тепло и энергогенерации).
  3. Термо компрессоры, которые используют тепло вытяжного вентиляционного воздуха, тепло сточных вод и земли.
  4. Солнечные коллекторы в совокупности горячего водоснабжения и в охлаждения помещения.
  5. Ограждающие системы с заданными показателями теплоустойчивости и усиленной теплозащитой.
  6. Переработка тепла солнечной энергии в тепловом балансе здания на базе оптимального выбора сберегающих светопрозрачных систем.
  7. Устройства, использующие рассеянную солнечную энергию для увеличения освещенности комнат и сокращения энергопотребления на электроосвещение.
  8. Выбор систем солнцезащитных устройств с учетом ориентации и посезонного облучения фасадов.
  9. Применение тепла обратной воды системы теплоснабжения с целью отопления напольного покрытия в ванных комнатах. [4]

Энергосбережение в строительстве требует больших расходов – от 5% до 10% от стоимости объекта строительства, тем не менее, интеграция энергосберегающих технологий на этапе постройки не только повысит степень комфорта в комнатах, но поможет в будущем беречь энергоресурсы и уменьшить затраты на их потребление.

Ярким образцом применения технологий энергосбережения является первый в России активный дом в пригороде Западная Долина (Московская область, недалеко от Внуково). При создании освещении этого дома основ-ной упор был делан на энергосбережение. В действительности потребление данного дома в 12 раз меньше современного дома возведенного по нормам. Однако главная цель была создать комфортную и здоровую среду обитания. К сожалению, статистики по среде обитания внутри зданий в России - нет, но проживавшая в доме гостевая семья, с тремя детьми в период с декабря по август дала высокую оценку комфорту, а дети, которые ходили в школу и детский сад не болели, во время проживания в Активном доме. В доме проводилось масса тестов, испытаний и постоянный мониторинг. К примеру, герметичность дома выше стандартов пассивного дома, природное освещение в среднем в 5 раз превышает минимальную норму в России, уровень углекислого газа поддерживался в два раза ниже требований Всемирной Организации Здравоохранения. Проект получился весьма затратным, но в нем ис-пользовалось только самое новое оборудование.

Рассмотрим некоторые виды инновационных энергосберегающих мероприятий для современных строящихся зданий:

  1. Теплоизоляция – главный аспект проблемы энергосбережения в строительстве. Также на рынке возникла и другая успешная разработка – «тепловое зеркало». Ее суть в следующем: между простыми стеклами внутри стеклопакета натягивается полимерная бесцветная пленка с низкоэмиссионным покрытием. Удерживая тепловое излучение, «тепловое зеркало» фактически не сокращает способность системы пропускать свет.
  2. Вакуумные стеклопакеты – еще одно нововведение. Между двумя стеклами толщиной 4 миллиметра остается промежуток около 0,5 либо 0,7 миллиметров, из которого далее откачивается воздух. Популярна также система стекла, вырабатывающего электрический ток. Стекло покрывается особенным полимерным составом, вследствие чего работает как солнечная батарея.
  3. Инертная геотермальная энергетика. Для отбора тепла у земли на глубине 1.5-2метра погружаются вентиляционные трубы, которые и считаются теплообменниками. Эта конструкция очень интересна как в зимнее время, так и в летнее время. В неотапливаемый период дом кондиционируется с помощью той же земли. Такую систему подчас называют инертной геотермией.

Как ранее можно было отметить все альтернативные решения требуют начальных больших расходов, которые окупаются несколько лет (2-8), и только потом наступает настоящая экономия средств. Почти все из них увеличивают качество жизни (комфорт), выражается это в понижении либо совершенном отсутствии периодического обслуживания и заправки систем топливом. Среди таких источников можно выделить: воздухонепроницаемую оболочку, гравийный теплоаккумулятор, энергосберегающие лампы.

В таблице 1 приведены преимущества и недостатки некоторых методов энергосбережения.

Таблица 1. Преимущества и недостатки методов энергосбережения [6; 7]

Наименование метода энергосбережения

Преимущества

Недостатки

1. Вакуумные стеклопакеты

  1. Долговечность
  2. Метеоустойчивость
  3. Герметичность, шумо и теплоизоляция

Малая воздухопроницаемость

2. Гравийный теплоаккумулятор

  1. Срок эксплуатации отопительного оборудования увеличивается в несколько раз;
  2. Котельное оборудование не будет работать в режимах близких к предельным или в холостую;
  3. Достигается 30 % экономии ресурсов.

Главным недостатком гравийного теплоаккумулятора является его большой размер.

3. Энергосберегающие лампы

  1. Экономия электроэнергии
  2. Долгий срок службы.
  3. Низкая теплоотдача
  4. Большая светоотдача
  5. Выбор желаемого цвета

Высокая стоимость

Таким образом, приведенные в статье современные технологии в сфере строительства и архитектурной сферы были рассмотрены с точки зрения климатических, общественно-политических и социальных черт нашей страны, отчего считаются более подходящими способами решения проблемы расточительности энергоресурсов и могут быть использованы конкретно на российском строительном рынке.[5]

В заключении можно сделать вывод, что энергосбережение должно быть отнесено к стратегическим задачам страны, представлять собой одновременно и главный способ обеспечения энергетической защищенности, и единственный реальный метод сбережения высоких доходов от вывоза углеводородного сырья.

На сегодняшний день большинство развитых стран уже давно занимаются вопросами, связанными с энергосбережением и активно используют энергосберегающие технологии во многих отраслях, в том числе и в строительстве.

В России же до сих пор активно используется энергия, но мер по её сбережению не применяется никаких. А ведь в нашей стране ресурсы не бесконечны! Поэтому просто необходимо применение энергосберегающих технологий, тем более что потенциал их применения огромен.

Читайте также

Список литературы

  1. Федеральный закон об энергосбережении и повышении энергетической эффективности (от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ)
  2. Борисова Н.И., Борисов А.В. К вопросу об энергоресурсосбе-режении и энергоаудите ЖКХ регионов России в новых экономических условиях // Актуальные проблемы экономики и менеджмента. 2014. №3(03).
  3. Сибикин М.Ю, Сибикин Ю.Д. Технология энергосбережения: учебник - М: Директ-Медия, 2014. 352 с.
  4. Щелоков Я.М., Данилов Н.И. Основы энергосбережения: учебник /Под ред. Н.И. Данилова. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2010. 564 с.
  5. Матросов Ю.А. Энергосбережение в зданиях. Проблема и пути ее решения. – М: НИИСФ, 2008, 496 с.
  6. Борисова Н.И., Борисов А.В. Проблемы повышения энергоэффек-тивности российских городов в новых инновационных экономических условиях. В сборнике: Актуальные проблемы внедрения энергоэффективных технологий в строительство и инженерные системы городского хозяйства: Материалы II международной научно-практической конференции. КЫЗЫЛ, 2015. С. 13-18.
  7. Першина Т.А. Анализ и оценка результативности внедрения энергосберегающих технологий в городском жилищном строительстве // В книге: Актуальные проблемы внедрения энергоэффективных технологий в строительство и инженерные системы городского хозяйства Материалы II международной научно-практической конференции. КЫЗЫЛ, 2015. С. 89-99.

Цитировать

Андреева, Е.О. К вопросу об энергосбережении в современном архитектурно-строительном комплексе / Е.О. Андреева, Н.И. Борисова. — Текст : электронный // NovaInfo, 2015. — № 39. — URL: https://novainfo.ru/article/4009 (дата обращения: 27.06.2022).

Поделиться