Энергосбережение в жилищно-строительной сфере
По оценке отечественных и зарубежных специалистов, одним из основных направлений улучшения экологической обстановки в мире и сохранения здоровья населения является снижение уровня потребления природных энергетических ресурсов.
Жилищно-строительная сфера потребляет около 20% всех потребляемых в стране топливоэнергетических ресурсов. Эту цифру необходимо уменьшить.
Энергосбережение – предусматривает крайне экономное расходование энергетических ресурсов, т.к. природные ресурсы исчерпаемы, дорого стоят, а их добыча в большинстве случаев наносит вред окружающей среде.
Во многих развитых странах (США, Япония и др.), после мирового энергетического кризиса, разразившегося в 70-е годы, были разработаны различные концепции по энергосбережению, в результате реализации которых годовой расход энергии в этих странах был снижен на 30-40%.
Процессы по энергосбережению начались и в России. В январе 1998 года была утверждена целевая программа «Энергосбережение России на 1998-2005 годы». В 1997 году принято постановление «О повышении эффективности использования энергетических ресурсов предприятиями бюджетной сферы».
В настоящее время практически для всех видов производств разработаны энергосберегающие, теплоутилизирующие установки и приняты другие теплозащитные меры, однако уровень энергоэффективности предприятий строительной отрасли и жилищно-коммунального хозяйства у нас в стране значительно ниже зарубежного.
Мировая практика показывает, что потребление энергии только в жилищном секторе может быть сокращено по крайней мере в 2 раза, если внедрять новейшие технологии производства и эксплуатации материалов и оборудования.
1. Основные факторы, определяющие непроизводственные потери энергии в строительной сфере
- ориентация строительной индустрии на преимущественный выпуск и использование энергоемких материалов (кирпич, керамзитобетон и др.);
- применение ограждающих конструкций зданий с низким уровнем теплозащиты;
- несовершенство технических систем теплоснабжения и инженерного оборудования зданий;
- неэффективное использование градостроительных приемов, объемно-планировочных и конструктивных решений;
- недостаточное развитие нетрадиционных систем энергосбережения.
2. Основные энергосберегающие мероприятия в жилищно-строительной сфере
энергосберегающий конструктивный здание строительство
Энергосбережение должно осуществляться с помощью комплекса мероприятий: градостроительных (8 -10% экономии), архитектурно-планировочных (15%), конструктивных систем (25%), инженерных систем (30%), технологий эксплуатации (20%)
Энергосберегающие градостроительные решения включают:
1) Установление маратория на расширение границ городов в течение 20-30 лет, с целью более рационального использования городских магистральных теплопроводов и других энергосистем;
2) Включение в генпланы, программы и бизнес-планы застройки жилых кварталов мероприятий по ликвидации сквозных ветрообразующих пространств;
3) Организацию замкнутых дворовых и внутриквартальных территорий;
4) Использование естественной теплоты Земли и развитие подземной урбанизации с целью экономии энергоресурсов.
В целях энергосбережения необходимо также правильное размещение и взаиморасположение зданий и жилых комплексов, использование защитных свойств рельефа и т.д.
Энергосберегающие архитектурно-планировочные решения:
1) строительство ширококорпусных жилых домов с сокращением удельной площади на 1м2 жилой площади;
2) возведение мансардных этажей на существующих зданиях для предотвращения сверхнормативных потерь тепла через покрытия;
3) упрощение конфигурации домов;
4) оптимальная ориентация по направлениям ветра и солнечных лучей.
Энергосберегающие конструктивные решения.
Известно, что при действующей практике проектирования и строительства более 60% тепла уходит через ограждающие конструкции: внешние стены, потолок, крышу, окна, двери и фундамент, поэтому основной резерв тепла кроется в надежной теплоизоляции всего корпуса жилого дома. Для утепления стен должны использоваться материалы с теплосопротивлением R от 0,19 до 0,42 на 1 см. К таким материалам относятся стекловолокно, минеральная вата, целлюлозная вата, вспененный полистерен, полиуретан.
Следует отметить что производство современных теплоизоляционных материалов в нашей стране, по сравнению с экономически развитыми странами, в несколько раз меньше.
Окна так же являются значительным источником теплопотерь. Для их снижения необходимо применения герметичных стеклопакетов с двойным (ставни, шторы).
Для предотвращения потерь тепла через фундамент необходимо использовать теплоизоляцию, парозащиту, достаточную вентиляцию подвальных помещений.
Энергосберегающие инженерные решения.
Энергоисточники, различное специализированное оборудование, контрольно-измерительные приборы, по оценке специалистов, позволяют сократить расход тепла на отопление и нагрев воздуха на 25-30%. К таким мерам относятся:
1) использование высокопроизводительного котельного оборудования и повышение его КПД;
2) устранение теплопотерь в системах централизованного теплоснабжения;
3) переход на автономные системы горячего водоснабжения с использованием газовых или электронагревателей;
4) введение поквартирной системы отопления;
5) установка терморегулирующей аппаратуры для регулирования обогрева жилых зданий в зимний и осенне-весенний периоды, в дневное и ночное время и т. д.
В особую группу можно поместить прочие меры по энергосбережению:
- энергосберегающий образ жизни, обучение энергосберегающему проектированию и строительству;
- использование искусственной вентиляции с рекуперацией тепла и уменьшением неконтролируемого воздухообмена;
- сбережение электроэнергии на освещение с помощью новых типов светильников (люминесцентных ламп) и использование более эффективных холодильников, телевизоров и др.;
-использование строительных материалов с минимальной затратой энергии на их добычу и транспортировку;
- использование строительной техники без тяжелых энергоемких строительных машин и оборудования:
- рациональная организация строительных работ и сокращение сроков строительства;
- компьютерное математическое моделирование, оптимизация всех теплозащитных характеристик и контроль за работой инженерных систем.
3. Энергосберегающие заглубленные здания
Еще с древних времен человек использовал пещеры, землянки как места укрытия от непогоды. В настоящее время мы так же можем использовать энергию земли. Основная цель строительства заглубленных жилищ – поддержать и улучшить взаимоотношения с окружающей средой; используя землю, как одеяло, укрыть здание со всех сторон: земля защитит его, как барьер, от ветра, холода, нежелательной инфильтрации осадков и будет препятствовать потерям тепла.
Предпочтительна кубическая и близкие к ней формы зданий, кроме того этажность не должна превышать одного, двух этажей.
Помимо жилищного строительства целесообразно использовать заглубленные здания и в других целях, так например, в Швеции строительство подземных сооружений для хранения нефти объемом более 100 тыс. м3 более экономично, чем наземных, так как при этом потребление энергии на отопление снижается в 3раза и на охлаждение в 10 раз.
4. Энергосберегающие экодома
Экодом – практически автономный малоэтажный дом, в котором в максимально возможной степени используются природные процессы для обеспечения его жизнедеятельности, включая энергообеспечение и переработку отходов.
Основные преимущества экодомов:
· отсутствие дорогостоящих централизованных коммуникаций теплоснабжения и канализации. Использование при необходимости автономных электрогенераторов и артезианских вод (при их наличии);
· энергосбережение за счет высокой степени теплоизоляции ограждающих конструкций. Сбережение энергии при вентиляции и кондиционировании;
· использование солнечной энергии для обогрева дома и приготовления горячей воды;
· утилизация отходов с помощью биореакторов;
· уменьшение экологической нагрузки на окружающую среду;
· применение преимущественно природных строительных материалов;
· консервация дождевой воды, очистка с помощью локальных очистных сооружений;
· биопозитивность дома (озеленение крыши, фасада и балконов.