Энергосбережение в строительстве реферат

Обновлено: 02.07.2024

Строительная отрасль занимает одну из ведущих позиций в структуре экономики Республики Беларусь, обеспечивая ее устойчивость и социальную направленность, способствуя развитию производственного потенциала страны, реализации важнейших социальных и экономических проектов.
Продолжающийся в мире рост цен на энергоносители, большую часть из которых нашей республике приходиться импортировать, остро ставит проблему их экономного расходования.
Одним из основных направлений инновационного развития строительной отрасли республики является создание энергоэффективных и ресурсосберегающих решений при строительстве зданий и сооружений, в том числе и жилых домов.
Важнейшим фактором строительного производства становится снижение энергопотребления как в процессе возведения строительных объектов, так и в процессе эксплуатации зданий и сооружений.
Использование в строительной отрасли новых технологии и материалов имеет высокую социальную значимость и потенциал и является основой инновационных процессов в строительстве.

Содержание

Список использованной литературы………………………………………………..10

Прикрепленные файлы: 1 файл

реферат основы энергосбережения.doc

МИНЕСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Кафедра технологии важнейших отраслей промышленности

по дисциплине: Основы энергосбережения

на тему: Энергосберегающие технологии в строительном комплексе

ВШТ, 1-й курс, ЗТГ-2 Д.С.Костюшко

канд. технических наук Н.П.Кохно

Список использованной литературы……………………………………………….. 10

Приоритетными государственными задачами в строительной отрасли являются энерго- и ресурсосбережение, определяющие стратегию ее инновационного развития.

Продолжающийся в мире рост цен на энергоносители, большую часть из которых нашей республике приходиться импортировать, остро ставит проблему их экономного расходования.

Одним из основных направлений инновационного развития строительной отрасли республики является создание энергоэффективных и ресурсосберегающих решений при строительстве зданий и сооружений, в том числе и жилых домов.

Важнейшим фактором строительного производства становится снижение энергопотребления как в процессе возведения строительных объектов, так и в процессе эксплуатации зданий и сооружений.

Использование в строительной отрасли новых технологии и материалов имеет высокую социальную значимость и потенциал и является основой инновационных процессов в строительстве.

Повышение цен на энергоносители и проведение энергосберегающей политики вызвало необходимость наряду с разработкой комплекса мер по снижению потребления тепловой энергии на нужды отопления и горячего водоснабжения вести поиски более экономичного способа получения и передачи теплоты. Альтернативой централизованному теплоснабжению зданий, которое наиболее широко применяется в настоящее время, является децентрализованная система выработки тепла.

Один из ее вариантов – поквартирное отопление, автономно обеспечивающее каждую квартиру многоэтажного дома теплом и горячей водой. Основными элементами данной системы отопления являются отопительный котел, устанавливаемый в каждой квартире, системы дымоудаления (дымовые трубы) и подачи воздуха на горение, а также отопительные приборы (радиаторы). Системы поквартирного отопления с газовыми автономными отопителями позволяют исключить прокладку теплотрасс, строительство тепловых пунктов, использование теплосчетчиков, обеспечивая индивидуальную комфортность проживания. Проведены всесторонние исследования безопасности систем поквартирного отопления на газовом топливе (пожаробезопасность, гигиеническая и экологическая безопасность).

В настоящее время построено, запроектировано и находится в стадии строительства более 4 тыс. квартир с поквартирной системой отопления с использованием газовых аппаратов как импортного, так и отечественного производства. Сравнительный анализ фактических расходов на отопление и горячее водоснабжение в двух одинаковых жилых зданиях с различными системами теплоснабжения – центральное и поквартирное – показал, что стоимость отопления и горячего водоснабжения в расчете на 1 м2 отапливаемой площади в поквартирной системе приблизительно на 40% меньше, чем в системе централизованного теплоснабжения.

Вопросы эффективного и экономного использования энергоресурсов решаются при широком внедрении автономных и крышных котельных. Для размещения встроенных, пристроенных и крышных котельных требуются минимальные (или вообще не требуются) земельные участки. Эти котельные не имеют внешних тепловых сетей, следовательно, отсутствуют теплопотери при транспортировке теплоты потребителю, сокращается расход электрической энергии на работу насосов.

В среднем применение децентрализованных систем отопления (поквартирное отопление, устройство автономных и крышных котельных) позволяет в 1,5–2 раза уменьшить годовой расход газа по сравнению с системами централизованного теплоснабжения.

Широко внедряемые технические решения по тепловой санации и модернизации жилого фонда с применением отечественных материалов дают возможность снизить расход тепловой энергии на отопление до 50%. Ежегодно в республике утепляется свыше 1,2 млн. м2 общей площади ограждающих конструкций.

В целях экономии топливно-энергетических ресурсов планируется введение повышенных нормативных значений сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций при проектировании и строительстве (реконструкции, модернизации) зданий.

Производство строительных материалов наиболее энергозатратно. Использование высоких температур необходимо для достижения требуемого минералогического состава и структуры, получения высоких физико-технических свойств материалов. Кроме того, для эффективного проведения технологического процесса и протекания физико-химических реакций формирования структуры необходимо предварительное высокодисперсное измельчение компонентов сырьевых смесей, что влечет за собой большие затраты электроэнергии. В первую очередь это относится к производству цемента и извести.

Одним из направлений экономии невозобновляемых видов топлива является внедрение собственных научных разработок и использование прогрессивного мирового опыта. Так, завершена разработка технологии производства извести сухим способом (вместо ныне существующего энергозатратного мокрого способа) с использованием скоростных методов термообработки. Кроме того, полученная данным способом известь не требует помола, а значит, и расхода электроэнергии, затрачиваемой в настоящее время на данную операцию силикатными предприятиями.

Отраслевой наукой разработана энергосберегающая технология производства цемента сухим способом с применением передовых технических решений, основанных на мировом опыте. Реализация данной технологической схемы, позволяющей снизить затраты топлива на обжиг тонны клинкера на 35–40%, планируется при строительстве новых линий на трех цементных заводах страны.

Использование топливосодержащих отходов при обжиге цементного клинкера, как свидетельствует мировая практика, на 20–40% замещает основное топливо. Этот опыт применен в ОАО “Красносельскстройматериалы” и ПРУП “Белорусский цементный завод”, где введены в эксплуатацию установки по утилизации использованных автомобильных шин во вращающихся печах обжига клинкера.

В последнее время в качестве основного вида альтернативного топлива в производстве строительных материалов в Беларуси рассматривается каменный уголь. Его использование не уменьшает удельные расходы условного топлива, но на данном этапе снижает общие затраты на выпуск единицы продукции. Однако при изготовлении лицевого кирпича, плитки всех видов, строительного стекла и санитарно-строительных изделий перейти на уголь из-за присущей ему зольности нельзя. А вот при выпуске цемента качество продукции не пострадает, поскольку зола является необходимым компонентом цементно-сырьевой смеси. Поэтому сегодня поэтапно осуществляется перевод цементной отрасли на применение в качестве топлива каменного угля.

Модернизация и тепловая изоляция стекловаренных печей, широко осуществляемая на предприятиях отрасли, играет большую роль в энергосбережении при производстве стекла. Суть модернизации в изменении конструктивных элементов печей, тепловой изоляции кладки их стен с использованием огнеупорных теплоизоляционных материалов, установке устройств по интенсификации технологических процессов. При тепловой изоляции печи суммарные потери тепла через ограждающие поверхности уменьшаются в среднем в 2,5–3 раза, тепловой КПД стекловаренных печей различной производительности увеличивается на 30–40%, что дает возможность сократить расход топлива на 15–20%. В отрасли целенаправленно внедряется электрогенерирующее оборудование, благодаря чему предприятия получают собственную, более дешевую, чем от энергосистемы, электрическую и тепловую энергию.

В условиях постоянного роста стоимости энергоносителей важным направлением является сокращение удельных норм расхода топлива при изготовлении стеновых и теплоизоляционных материалов.

В соответствии с программой развития производства поризованных керамических блоков на предприятиях республики и их применения в строительстве выпуск этой продукции организован в акционерных обществах “Минский ЗСМ”, “Радошковичский керамический завод”, “Керамика” (Витебск), унитарном предприятии “Обольский керамический завод”. Ведется работа по созданию аналогичного производства на Горынском комбинате стройматериалов. Этот экологически чистый строительный материал, изготовление которого осуществляется по энергосберегающей технологии, повышает комфортность жилья, делает его долговечным при минимальных затратах на текущее содержание зданий.

На Минском заводе строительных материалов по созданной отраслевой наукой технологии ведется выпуск высокоморозостойкого лицевого кирпича, достигающего параметров клинкерного. Он обладает высокими теплозащитными свойствами, что заметно повышает энергоэффективность зданий и сооружений.

Учеными разработан состав и технологические параметры получения теплоизоляционного материала на основе пенобетона и вспененных гранул полистирола, позволяющие расширить ассортимент и область применения теплоизоляционных полистиролбетонных плит, а в процессе их выпуска снизить энергопотребление.

Для удовлетворения потребности строительных организаций республики в современном эффективном утеплителе в ОАО “Гомельстройматериалы” в 2008 г. введена в эксплуатацию вторая технологическая линия по производству жестких минераловатных плит, соответствующих европейским стандартам качества, производительностью 250 тыс. м3 в год.

Теплоизоляционные материалы - это изделия и строительные материалы, которые предназначены для тепловой изоляции конструкций зданий и сооружений. Основной особенностью теплоизоляционных материалов является их высокая пористость и, следовательно, малая плотность и низкая теплопроводность. Главной целью применения теплоизоляционных материалов является сокращение расхода энергии на отопление здания. Кроме того, использование теплоизоляции в строительстве зданий позволяет существенно снизить массу конструкций, уменьшить расход основных строительных материалов, таких как кирпич, древесина, бетон и др.

На сегодняшний день в конструкциях зданий и сооружений применяются разнообразные теплоизоляционные материалы. Наибольшее распространение получили материалы на основе пенополистирола (пенополистирола экструзионного) и пенополиуретана, минеральной ваты и стекловаты. Теплоизоляционные материалы широко используются в конструкциях современных зданий. С их помощью утепляют кровли, наружные, внутренние и подвальные стены, полы и перекрытия. В каждом случае к теплоизоляционному материалу предъявляются особые требования, зависящие от условий его эксплуатации. Выбор того или иного материала осуществляется в соответствии с требованиями к материалу и его техническими характеристиками.

Теплоизоляционные материалы из вспененного каучука широко используются в Беларуси, как правило, в их названии содержаться слово Flex, они гибкие и эластичные (K-Flex). Структура с закрытыми порами, выпускается в форме трубок различного диаметра и рулонов. Ее производители предусмотрели различные виды покровного слоя, в зависимости от места и режима эксплуатации. Налажено производство самоклеящихся трубок, что значительно упрощает монтаж.

Теплоизоляционные материалы позволяют сократить теплопотери от 10-80%, в промышленности это позволяет сэкономить на транспортировке высокотемпературных продуктов и соблюдать технологические процессы.

Современные оконные системы просты в эксплуатации. Привлекательны. Удобны. Практичны. Однако внешняя простота обеспечена довольно сложной внутренней конструкцией.

Стеклопакетом называют неразборную конструкцию из двух, трех, четырех стекол накрепко запаянных по швам. Внутри по контурам стеклопакета закладывают специальную ленту с гранулами селикогеля, который осушает и разряжает воздух между стеклами. Герметичность стеклопакета предохраняет окно от пыли, влаги и насекомых между стеклами, а впитывающие влагу гранулы обеспечивают окну повышенные теплоизоляционные свойства. Известно, что лучший теплоизолятор после вакуума - разряженный сухой воздух. Это особенно важно, когда речь идет об окнах, именно сквозь стекла окон на улицу выдувается тепло из квартир. Обычное стекло закреплено в раме не герметично, и поэтому постоянно пропускает потоки холодного воздуха с улицы. Стеклопакеты максимально защищает помещение от теплопотерь.

С каждым годом проблема энергосбережения становится актуальней. Ограниченность энергетических ресурсов, дороговизна энергии, плохое влияние на окружающую среду, которое связано с ее производством, — эти факторы наводят на мысль, что лучше сокращать потребление энергии, чем повышать ее производство.
Одним из наиболее активных потребителей энергии является строительный комплекс. Опыт показывает, что возможностей для развития энергосберегающих технологий в строительстве существует множество.

Работа содержит 1 файл

Энергосбережение в строительстве.doc

Энергосбережение в строительстве

Одним из наиболее активных потребителей энергии является строительный комплекс. Опыт показывает, что возможностей для развития энергосберегающих технологий в строительстве существует множество.

Известно, что здания, возведенные за последние 30 лет, характеризуются низкой энергоэффективностью. Большие потери тепла происходят через конструкции ограждений, имеющие низкие показатели сопротивления теплопередаче.

Одним из важных направлений в экономии энергетических ресурсов при эксплуатации зданий являются совершенствование и разработка объемно-планировочных решений. Существуют расчетные данные, позволяющие сократить энергопотребление при использовании таких домов в два раза. Проводятся исследования по строительству жилых многоквартирных домов с расширенным корпусом.

Энергосберегающей технологией в области строительства является также разработка конструктивных эффективных решений наружных стен зданий. На предприятиях стоит выпускать трехслойные ограждающие конструкции, а также разрабатывать многослойные конструкции из штучных материалов.

Во всем мире уже давно ведется поиск путей уменьшения энергопотребления за счет его рационального использования. Одним из самых активных потребителей энергии в нашей стране является строительный комплекс. Как показывает опыт, возможностей экономии энергии в данной сфере великое множество. Одна из наиболее действенных - энергосберегающие технологии в строительстве.

Таким образом, целью данной работы является рассмотреть современное состояние и возможности дальнейшего развития применения энергосберегающих технологий в строительстве.

Основными вопросами, которые рассматриваются в представленной работе, являются:

- мировой опыт применения энергосберегающих технологий в строительстве;

- основные пути повышения энергоэффективности жилых зданий;

- основные направления применения энергосберегающих технологий в строительном комплексе.

1. Мировой опыт энергосбережения в строительстве

Вопросы, связанные энергосбережением в строительстве, стали активно разрабатываться во всем мире начиная с семидесятых годов двадцатого века в рамках общей линии на экономию энергоресурсов и появившейся концепции "устойчивого развития". Энергоэффективные здания как новое направление в экспериментальном строительстве появились после мирового энергетического кризиса , имевшего место в 1974 году. Они стали ответом на критику специалистов Международной энергетической конференции (МИРЭК) ООН в том, что современные здания обладают огромными резервами повышения их тепловой эффективности. В этом же докладе специалистов МИРЭК была сформулирована главная идея экономии энергии: энергоресурсы могут быть использованы более эффективно, если меры, которые осуществимы технически, обоснованы экономически, а также приемлемы с экологической и социальной точек зрения, т. е. использованы с минимумом изменений привычного образа жизни [1].

Во второй половине 80-х годов совместными усилиями шведа Бу Адамсона (Университет Лунда) и немецкого архитектора Вольфганга Фейста (Institut fr Wohnen und Umwelt) были заложены основы нового энергосберегающего подхода в жилищном строительстве - концепция так называемого пассивного дома (Passivhaus). "Пассивные дома" изначально проектировались их разработчиками специально для климатических условий Центральной Европы и, согласно базовой идее, должны были использовать для отопления преимущественно лишь внутренние тепловые ресурсы, иметь минимальный энергообмен с окружающей средой (за счет высококачественной теплоизоляции) и максимально утилизировать тепло всех выбросов. В соответствии с этой концепцией в 1991 году в немецком Дармштадте был построен первый экспериментальный прототип Passivhaus (четырех квартирный жилой дом, возведенный из силикатного кирпича с наружным утеплением слоем пенополистирола толщиной 40 см).

Начиная с 1996 года (после того как разработчиками данной концепции были окончательно доведены дологического завершения основные проектно-конструкторские решения и создана специальная рабочая группа по экономичным "пассивным домам") возведение "пассивных" зданий перешло из штучной в серийную стадию. Уже к 1999 году в Германии было построено около 300 таких домов, к концу 2000-го их было более 1000, а по имеющимся данным на начало 2007 года их число превысило 7000.

Если в самом начале строительства энергоэффективных зданий, вплоть до начала 90-х годов, основной интерес представляло изучение мероприятий по экономии энергии, то уже в середине 90-х годов центр тяжести переносится на изучение проблемы эффективности использования энергии и приоритет отдается тем энергосберегающим решениям, которые одновременно способствуют повышению качества микроклимата. Логическим завершением этапов развития энергоэффективных зданий стала практика строительства Sustainable building. Такие здания сочетают три взаимосвязанных понятия: комфортный микроклимат помещений, максимальное использование энергии природы, оптимизированные энергетические элементы здания как единого целого.

В развитых странах разработаны и постоянно совершенствуются методики сертификации новых и существующих зданий с точки зрения энергоэффективности. В ЕС первый закон такого рода - Директива 93/76/ЕС по ограничению выделений двуокиси углерода путем улучшения энергетической эффективности SAVE (СЭЙФ) - был принят в 1993 году. Он предусматривал следующие меры:

разработка энергетических паспортов зданий;
определение фактических энергетических расходов на отопление, кондиционирование воздуха и горячее водоснабжение зданий;
эффективная теплоизоляция вновь возводимых зданий;
регулярный осмотр и контроль отопительных котлов (мощностью более 15 кВт);
регулярный анализ статей расхода энергии и повышение эффективности использования энергии;
субсидирование на государственном уровне трети расходов, направленных на экономию энергии [2].

Новый закон по энергетической эффективности зданий - Директива 2002/91/ЕС - был принят в декабре 2002 года и вступил в силу в январе 2003 года. Этот закон устанавливает общие принципы по энергоэффективности зданий для государств - членов ЕС. Согласно закону, энергоэффективность здания - это фактически потребленное или рассчитанное количество энергии, предназначенное для различных нужд, связанных с обычным использованием здания, включающее среди прочих отопление, нагрев горячей воды, охлаждение, вентиляцию и освещение. Это количество энергии должно выражаться одним или несколькими численными показателями, которые учитывают теплоизоляцию, технические характеристики оборудования, заданные согласно климатическим параметрам, ориентации по отношению к поступающей солнечной радиации, влиянию окружающих зданий, собственную выработку энергии и другие факторы, включая внутренний микроклимат, влияющие на потребность в энергии. Все существующие здания площадью свыше 1000 кв. м в случае их основной реконструкции должны быть доведены до минимальных требований по энергоэффективности, устанавливаемых государствами - членами ЕС. Законом усиливается роль сертификата энергоэффективности зданий. Сертификат энергоэффективности здания должен включать контрольные величины, имеющиеся в существующих утвержденных стандартах в странах - членах ЕС и обеспечивающие возможность потребителю сравнить и оценить энергоэффективность здания. Сертификат должен быть дополнен рекомендациями по экономически выгодным решениям энергоэффективности.

Согласно используемой в странах ЕС методике, жилые дома с точки зрения энергосбережения разделяют на обычный дом (потребление энергоресурсов - 400 кВтч в год на 1 кв. м), дом с низким энергопотреблением (менее 70 кВтч), "пассивный" (не более 15 кВтч) и "активный дом". Термин "пассивный дом" означает, что этот дом должен излучать как можно меньше тепла и обеспечивать комфортную температуру в помещениях как зимой, так и летом. Достигается эта цель с помощью теплоизоляции, обеспечивающей "эффект термоса", закрытой системы отопления и рекуперативной вентиляции. Соответственно, в таких домах расходуется почти на 80% меньше энергии, чем, например, в новых зданиях, спроектированных в соответствии с немецкими термоизоляционными стандартами 1995 года (German Thermal Insulation Ordinance-1995). Идеалом является возможность обогрева дома только за счет человеческого тепла. Сегодня Passivhaus считается ведущим мировым стандартом с точки зрения энергоэффективности (помимо основного немецкого варианта схожие требования содержатся и в другом популярном строительном стандарте низкого энергопотребления - канадском R-2000).

Еще в конце 90-х годов ЕС профинансировал специальную программу "Гефеос", в рамках которой в 2000-2001 годах было осуществлено строительство пилотных объектов - "пассивных" мало- и многоэтажных зданий и целых жилых поселков в пяти странах Западной Европы. Всего в Германии имеется 6000 таких домов. Сегодня подобные дома строятся в Швеции, Австрии, Финляндии, Швейцарии. В 2003 году первый такой дом был построен и в Северной Америке, в г. Урбана (штат Иллинойс, США). По сравнению с обычным "пассивному дому" требуется на 90% меньше энергии для обогрева, хотя стоит он на 10-25% дороже обычного дома. Впрочем, с учетом цен на энергоресурсы в Европе (а расходы по обогреву жилищ в Германии уже сейчас составляют 20% всех расходов по найму квартиры) экономический эффект, получаемый за счет снижения эксплуатационных расходов, в течение семи-десяти лет окупает увеличение размеров капитальных затрат.

Безусловно, возведение таких энергоэффективных зданий, как "пассивные дома", требует весьма существенных дополнительных затрат по сравнению с обычными зданиями. Однако, по оценкам идеологов Passivhaus, за полтора десятилетия, прошедших с момента ввода в строй в 1991 году первого "пассивного дома", эти сверхиздержки удалось резко сократить: если на начальном этапе для "высокоэффективного энергооснащения" зданий в среднем требовалось дополнительно вложить порядка 50 тыс. евро, то сегодня они составляют от 6 тыс. до 15 тыс. евро (в зависимости от размеров дома: чем больше дом, тем меньше средние дополнительные расходы). Пожалуй, к настоящему времени единственной серьезной проблемой, так и не решенной проектировщиками "пассивных домов" немецкого образца, остается их достаточно жесткая привязка к климатическим условиям Центральной Европы: как показывают техрасчеты, при строительстве таких домов в районах, расположенных выше 60° северной широты (например, в Северной Скандинавии), отмеченные выше дополнительные издержки очень существенно возрастают.

Что касается "активного дома", то он представляет собой следующий этап развития "пассивного дома", который в принципе может сам обеспечивать себя электроэнергией и горячей водой. Типичным оснащением активного дома в последнее время становится солнечный коллектор для нагрева воды, солнечная электростанция на его крыше и тепловой насос, преобразующий низко потенциальное тепло земли или бытовых стоков в горячую воду. То есть настоящий "активный дом" функционирует еще и в качестве электростанции.

2. Пути повышения энергоэффективности жилых зданий

Новейшие энергосберегающие технологии в строительстве помимо экономии финансовых ресурсов, открывают и принципиально новые возможности для снижения выбросов в атмосферу вредных веществ, которые образуются при обогреве и охлаждении зданий. Актуальность внедрения современных энергосберегающих технологий, по сути, сопоставима с непосредственным производством энергии. Энергосберегающие технологии представляют собой более выгодный и экологически грамотный способ обеспечения растущего с каждым годом спроса на энергоносители [3].

Энергосбережение сейчас становится одним из основных приоритетов в деятельности любой компании. Эффект от внедрения данных технологий затрагивает не только строительные организации, но и конечного владельца дома, офисного здания или торгового центра. Инвесторы, участвуя в подобных энергосберегающих проектах, получают возможность по настоящему выгодных инвестиций.

Потенциал энергосбережения в России составляет около 400 тонн условного топлива в год, что эквивалентно примерно 40% всего энергопотребления страны. В экономическом исчислении это миллиарды рублей экономии, а в экологическом плане это сотни миллионов тонн вредных веществ, которые не попадут в атмосферу.

Таким образом, энергосберегающие технологии дают возможность решить сразу несколько задач:

экономия энергоресурсов
решение части проблем ЖКХ
увеличение рентабельности бизнеса
уменьшение нагрузки на окружающую среду

России в вопросах использования энергосберегающих технологий действительно есть куда развиваться. Энергозатраты многих российских строительных предприятий примерно в два раза превышают аналогичные показатели в развитых странах [4]. Это существенно увеличивает себестоимость российских возводимых зданий и сооружений и серьезно влияет на их конкурентоспособность на большинстве мировых рынков.

Цель работы:
Изучить и выявить наиболее эффективные и реальные меры по энергосбережению в строительстве, применимые к России.
Задачи:
1. Рассмотреть меры по энергосбережению в строительстве, введённые в России за последние 15-20 лет.
2. Изучить зарубежный опыт энергосбережения, и оценить возможность его применения в России.
3. Оценить экономическую эффективность и целесообразность мер по энергосбережению.

Содержание работы

1. Введение……………………………………………………………………………..3
2. Возможные меры по наиболее эффективному использованию традиционных ресурсов.…………………………………………………………………………….4
3. Альтернативные источники энергии в строительстве…………………………. 8
4. Заключение.…………………………………………………………………………11
5. Список изученной литературы.……………………………………………………12
6. Приложение Ӏ………………………………………………………………………..13

Файлы: 1 файл

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Доклад по экономике на тему:

Выполнил: студент 2-го курса

группы С11-5 Раховецкий Г.А.

Проверила: к.э.н., доцент

Введение………………………………………………………… …………………..3
Возможные меры по наиболее эффективному использованию традиционных ресурсов. ……………………………………………………………………………. 4
Альтернативные источники энергии в строительстве…………………………. 8
Заключение. …………………………………………………………………………11
Список изученной литературы. ……………………………………………………12
Приложение Ӏ……………………………………………………………………….. 13

В настоящее время в России значительное внимание уделяется теме энергосбережения при строительстве жилых зданий, разработаны программы энергосбережения, в которых представлены, новые технологии и меры по увеличению энергоэфективности строительства, а также улучшение уже возведенных объектов путем их реконструкции. Необходимость данных мер обусловлена многими факторами, основной из них: истощающиеся энергоресурсы, следовательно и увеличение тарифов на вырабатываемую электро-теплоэнергию. Во вторых ухудшающаяся экологическая обстановка, особенно рядом с крупными городами.

На сегодняшний день появились технологии позволяющие использовать новые альтернативные источники энергии, и наиболее рационально использовать традиционные энергоресурсы.

Изучить и выявить наиболее эффективные и реальные меры по энергосбережению в строительстве, применимые к России.

Рассмотреть меры по энергосбережению в строительстве, введённые в России за последние 15-20 лет.
Изучить зарубежный опыт энергосбережения, и оценить возможность его применения в России.
Оценить экономическую эффективность и целесообразность мер по энергосбережению.

Возможные меры по наиболее эффективному использованию

1) индивидуальный источник теплоэнергоснабжения (индивидуальная котельная);

2) тепловые насосы, использующие тепло земли, тепло вытяжного вентиляционного воздуха и тепло сточных вод;

3) солнечные коллекторы в системе горячего водоснабжения и в системе охлаждения помещения;

4) поквартирные системы отопления с теплосчетчиками и с индивидуальным регулированием теплового режима помещений;

5) система механической вытяжной вентиляции с индивидуальным регулированием и утилизацией тепла вытяжного воздуха;

6) поквартирные контроллеры, оптимизирующие потребление тепла на отопление и вентиляцию квартир;

7) ограждающие конструкции с повышенной теплозащитой и заданными показателями теплоустойчивости;

8) утилизация тепла солнечной радиации в тепловом балансе здания на основе оптимального выбора светопрозрачных ограждающих конструкций;

9) устройства, использующие рассеянную солнечную радиацию для повышения освещенности помещений и снижения энергопотребления на освещение;

10) выбор конструкций солнцезащитных устройств с учетом ориентации и посезонной облученности фасадов;

11) использование тепла обратной воды системы теплоснабжения для напольного отопления в ванных комнатах;

12) система управления теплоэнергоснабжением, микроклиматом помещений и инженерным оборудованием здания на основе математической модели здания как единой теплоэнергетической системы.

Данные решения, позволяют рационально и максимально использовать энергию не только подводимую теплоносителем от ТЭЦ к домам, а так же использовать вторичную энергию.

В России федеральными нормами 1 2 законодательно закреплено строительство зданий с использованием энергоэффективных конструкции. Широко стали применяться технологии многослойных ограждающих конструкций. Разработаны новые материалы утеплители с минимальными значениями теплопроводности. Один из наиболее популярных материалов-утеплителей является пенополистирол – теплоизоляционный материал имеющий коэффициент теплопроводности 0,039-0,032 Вт/м•К (в зависимости от класса), также зачастую используется более дорогостоящий утеплитель – минеральная вата имеющий близкие значения теплопроводности с пенополистиролом, но обладающий лучшими экологическими свойствами, и физическими с точки зрения паропроницаемости. Монтаж такого утеплителя при реконструкции происходит с применением облицовочных панелей, который позволяют при небольшом увеличении толщины ограждающей конструкции значительно увеличить ее теплоизоляционные свойства.

Так же в новом строительстве повсеместно применяют окна, изготавливаемые по евро стандарту – теплозащитные и герметичные. С применением новых материалов ухудшился другой показатель – вентиляция. Ссылаясь на зарубежный опыт, предлагают осуществлять у нас механическую приточно-вытяжную вентиляцию в жилых домах, но за рубежом редко где строят жилые здания выше 6–7 этажей, где она действительно необходима. А как поведет себя механическая вентиляция в наших 12–22-этажных крупнопанельных зданиях с недостаточно герметичными межэтажными перекрытиями, ни кто не знает, так как реальных испытаний не проводилось. А зачастую, данная вентиляция вообще отсутствует, что приводит к нарушениям условий жизнедеятельности человека в данных помещениях (отсутствие конвекции, пониженная влажность, повышенная температура воздуха).

– осуществление автоматического регулирования расхода тепловой энергии как на центральных тепловых пунктах (ЦТП), так и на вводе в зданиях в индивидуальных тепловых пунктах (ИТП), т. е. автоматизация тепловых пунктов;

– постепенный отказ от ЦТП и перенос оборудования приготовления горячей воды на бытовые нужды в здания (переход на ИТП);

– повышение в связи с этим эффективности автоматического регулирования отопления (пофасадное авторегулирование и авторегулирование с коррекцией по температуре внутреннего воздуха, учитывающие индивидуальные особенности здания, оснащение отопительных приборов термостатами – индивидуальными автоматическими регуляторами теплового потока).

Переход на систему ИТП позволяет избежать путевых потерь энергии теплоносителя. Так же при удаленности застройки от ТЭС, приходиться осознанно завышать расход тепловой энергии, для того чтобы в наиболее удаленных зданиях застройки обеспечить минимально допустимую температуру 3 внутреннего воздуха (18 °С). В результате тепловые сети работают с превышением расчетного расхода воды как минимум на 30–40%.

Переход на систему ИТП имеет следующие преимущества:

ИТП в сравнении с ЦТП дают экономический эффект до 25 % , так как позволяют избежать путевых потерь энергии теплоносителя.
При использовании ИТП облегчается и удешевляется установка приборов учета тепла, а так же регулирование температуры теплоносителя.
Повышается надёжность и стабильность работы системы теплоснабжения, так как здания становятся не зависимыми друг от друга, протяженность теплосетей сводиться к минимуму.

В данной статье приводиться оценка экономической эффективности использования ИТП на примере 17-этажного дома в г. Москва (прил. 1) Полученный результат сведен в таблице.

Критерии экономической эффективности изменения схемы централизованного теплоснабжения, связанного с отказом от применения центральных тепловых пунктов (ЦТП) и внедрением индивидуальных тепловых пунктов (ИТП)

Срок
окупаемости,
лет

Удельный чистый доход за счет экономии энергоресурсов за весь период эксплуатации энергосберегающих ме-
роприятий, тыс. руб./м 2

Для полного понимания проблем связанных с энергоэффективностью и энергосбережением начнем с понятия (определения), что же означает слово энергоэффективность ? Энергоэффективность – это комплекс организационных, экономических и технологических мер, направленных на повышение значения рационального использования энергетических ресурсов в производственной, бытовой и научно-технической сферах. Говоря более простым языком, энергоэффективность – это эффективное использование энергии, а значит сокращение коммунальных расходов. Слова энергоэффективность и энергосбережение часто упоминаются вместе. Хотя существует взаимосвязь, все же это разные вещи. Эффективность означает получение необходимого результата с использованием меньшего количества энергии. Сбережение, однако, означает потребление меньшего количества энергии или вовсе отказ от ее использования. Эффективность часто приводит к сбережению энергии, но не наоборот. Для упрощения восприятия информации далее в тексте слова энергоэффективность и энергосбережение будут использованы как синонимы.

В настоящее время энергосбережение является одной из приоритетных задач государства. Это связано с дефицитом основных энергоресурсов, возрастающей стоимостью их добычи, а также с глобальными экологическими проблемами. Известно, что большая часть энергоресурсов в стране производится из органического топлива (90 %) [1]. К ядерному топливу подорвано доверие общественности из-за риска аварий с глобальными последствиями и проблем захоронения радиоактивных отходов, крупные гидроэлектростанции нарушают экологические пропорции (затопление территорий, увлажнение климата, ущерб рыбному хозяйству и т.д.). Возобновляемые энергоресурсы (солнечная, ветровая, геотермальная и т.д.) пока обладают ограниченными возможностями при промышленном использовании. Однако, их использование можно отнести к сравнительно экологически чистым технологиям получения энергии. Экономия энергии – это эффективное использование энергоресурсов за счет применения инновационных решений, которые осуществимы технически, обоснованы экономически, приемлемы с экологической и социальной точек зрения, не изменяют привычного образа жизни. Это определение было сформулировано на Международной энергетической конференции (МИРЭК) ООН.

В соответствии с требованиями Федерального закона от 23 ноября 2009 г. №261–ФЗ Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации [2], здание должно быть запроектировано и возведено таким образом, чтобы при выполнении установленных требований к внутреннему микроклимату помещений и другим условиям проживания обеспечить эффективное и экономическое расходование энергетических ресурсов при его эксплуатации. Однако любое энергосберегающее мероприятие требует затрат денежных средств, необходимых для его реализации. Так как же рационально использовать энергию и повысить уровень энергоэффективности жилого здания?

Для того чтобы ответить на этот вопрос необходимо рассмотреть как распределяется энергопотребление здания в целом, для этого обратимся к статистике [3].

Рисунок 1 – Стандартное энергопотребление дома в Европе (Анимация, 8 кадров, 24 Кбайт)

Как мы можем заметить из приведенной диаграммы, большая часть потребляемой энергии приходится на отопление, а четвертая часть всей энергии – на горячее водоснабжение. То есть другими словами, основная часть энергии тратится на подогрев воды. И это весьма логично, вы только представьте, сколько необходимо затратить угля и газа для того, чтобы отопить, к примеру, 17–ти этажное здание, в котором расположено по меньшей мере 136 квартир площадью 50–70 м 2 каждая. Такие большие затраты энергии так же связаны с большими потерями тепла, т.е. пока подогретая вода достигнет верхних этажей, она уже успеет остыть на пару десятков градусов, и это только единичный пример.

Потребление тепловой энергии в России, а также энергосбережение в этой области активно регулируются многими нормативными и правовыми документами. В 2009 году целях создания экономических, правовых и организационных основ повышения энергетической эффективности, и стимулирования энергосбережения был принят Федеральный закон Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации . Действие указанного Федерального закона распространяются на деятельность, которая связана с использованием энергетических ресурсов, определяются полномочия органов власти, в первую очередь правовое регулирование в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности. В законе разъяснена необходимость повышения энергетической эффективности, энергосбережения и показаны способы их осуществления.

Таблица 1 – Классы энергоэффектисности зданий

Классы энергоэффективности зданий	Величина отклонения расчётного (фактического) значения удельного расхода тепловой энергии от нормативного, %	Мероприятия, рекомендуемые органам администраций субъектов РФ
А+ Очень высокий	ниже 60	Экономическое стимулирование
А	от 45 до 59,9	Экономическое стимулирование
B++ Высокий	от 35 до 44,9	Экономическое стимулирование в зависимости от года строительства
B+	от 25 до 34,9
B	от 10 до 24,9
C Нормальный	от +5 до 9,9	---
D Пониженный	от 5,1 до +50	Желательна модернизация здания после 2020 года
E Низкий	более +50	Необходимо немедленное утепление здания

Перед тем как принимать какие-либо меры по повышению энергоэффективности дома, помимо оценки класса энергоэффективности необходима оценка состояния здания в целом. Что это значит?

Надзорные органы определяют класс энергоэффективности многоквартирного жилого дома, а застройщик и собственник дома размещают указатель класса энергоэффективности на фасаде дома. Собственники зданий, строений, сооружений обязаны в течении всего срока их эксплуатации не только обеспечивать установленные показатели энергоэффективности, но и проводить мероприятия по их повышению. Это так же является обязанностью, лица, ответственного за содержание жилого дома. Один раз в пять лет показатели энергоэффективности должны пересматриваться в направлении улучшения. Если дом крепкий и имеет небольшой процент износа, то имеет смысл работа по повышению энергоэффективности дома. Затраты по повышению энергоэффективности окупятся. Если дом находится в предаварийном состоянии, то лучше обойтись малыми затратами на поддержание комфорта и обеспечение учета энергоресурсов. Учет в любом случае быстро окупится. В составе требований к управлению энергоэффективностью зданий, строений, сооружений: показатели энергоэффективности для объекта в целом; показатели энергоэффективности для архитектурно–планировочных решений; показатели энергоэффективности для элементов объекта и конструкций, а так же материалов и технологий, применяемых при капремонте.

Состав мероприятий по повышению энергоэффективности [5]:

Повышение теплового сопротивления ограждающих конструкций

облицовка наружных стен, технического этажа, кровли, перекрытий над подвалом теплоизоляционными плитами – снижение теплопотерь до 40%;
устранение мостиков холода в стенах и в примыканиях оконных переплетов (эффект 2–3%);
устройство в ограждениях/фасадах прослоек, вентилируемых отводимым из помещений воздухом;
применение теплозащитных штукатурок;
уменьшение площади остекления до нормативных значений;
остекление балконов и лоджий (эффект 10–12%);
замена/применение современных окон с многокамерными стеклопакетами и переплетами с повышенным тепловым сопротивлением;
применение окон с отводом воздуха из помещения через межстекольное пространство (эффект 4–5%);
установка проветривателей и применение микровентиляции;
применение теплоотражающих/солнцезащитных стекол в окнах и при остеклении лоджий и балконов;
остекление фасадов для аккумулирования солнечного излучения (эффект от 7 до 40%);
применение наружного остекления имеющего различные характеристики накопления тепла летом и зимой;
установка дополнительных тамбуров при входных дверях подъездов и в квартирах;
регулярное информирование жителей о состоянии теплозащиты здания и мерах по экономии тепла.

Повышение энергоэффективности системы отопления

замена чугунных радиаторов на более эффективные алюминиевые;
установка термостатов и регуляторов температуры на радиаторы;
применение систем поквартирного учета тепла (теплосчетчики, индикаторы тепла, температуры);
реализация мероприятий по расчету за тепло по количеству установленных секций и месту расположения отопителей;
установка теплоотражающих экранов за радиаторами отопления (эффект 1–3%);
применение регулируемого отпуска тепла (по времени суток, по погодным условиям, по температуре в помещениях);
применение контроллеров в управлении работой теплопункта;
применение поквартирных контроллеров отпуска тепла;
сезонная промывка отопительной системы;
установка фильтров сетевой воды на входе и выходе отопительной системы;
дополнительное отопление через отбор тепла от теплых стоков;
дополнительное отопление при отборе тепла грунта в подвальном помещении;
дополнительное отопление за счет отбора излишнего тепла воздуха в подвальном помещении и в вытяжной вентиляции (возможное использование для подогрева притока и воздушного отопления мест общего использования и входных тамбуров);
дополнительное отопление и подогрев воды при применении солнечных коллекторов и тепловых аккумуляторов;
использование неметаллических трубопроводов;
теплоизоляция труб в подвальном помещении дома;
переход при ремонте к схеме индивидуального поквартирного отопления;
регулярное информирование жителей о состоянии системы отопления, потерях и нерациональном расходовании тепла и мерах по повышению эффективности работы системы отопления.

Экономия воды (горячей и холодной)

установка общедомовых счетчиков горячей и холодной воды;
установка квартирных счетчиков расхода воды;
установка счетчиков расхода воды в помещениях, имеющих обособленное потребление;
установка стабилизаторов давления (понижение давление и выравнивание давления по этажам);
теплоизоляция трубопроводов ГВС (подающего и циркуляционого);
подогрев подаваемой холодной воды (от теплового насоса, от обратной сетевой воды и т.д);
установка экономичных душевых сеток;
установка в квартирах клавишных кранов и смесителей;
установка шаровых кранов в точках коллективного водоразбора;
установка двухсекционных раковин;
установка двухрежимных смывных бачков;
использование смесителей с автоматическим регулированием температуры воды;
регулярное информирование жителей о состоянии расхода воды и мерах по его сокращению.

Экономия электрической энергии

замена ламп накаливания в подъездах на люминесцентные энергосберегающие светильники;
применение систем микропроцессорного управления частнорегулируемыми приводами электродвигателей лифтов;
замена применяемых люминесцентных уличных светильников на светодиодные светильники;
применение фотоакустических реле для управляемого включения источников света в подвалах, технических этажах и подъездах домов;
установка компенсаторов реактивной мощности;
применение энергоэффективных циркуляционных насосов, частотнорегулируемых приводов;
пропаганда применения энергоэффективной бытовой техники класса А+, А++;
использование солнечных батарей для освещения здания;
регулярное информирование жителей о состоянии электропотребления, способах экономии электрической энергии, мерах по сокращению потребления электрической энергии на обслуживание общедомового имущества.

Экономия газа

применение энергоэффективных газовых горелок в топочных устройствах блок котельных;
применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками в блок котельных;
применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками в квартирных системах отопления;
применение программируемого отопления в квартирах;
использование в быту энергоэффективных газовых плит с керамическими инфракрасными (ИК) излучателями и программным управлением;
пропаганда применения газовых горелок с открытым пламенем в экономичном режиме.

В настоящее время все эти меры по повышению энергоэффективности учитываются еще только на этапе планирования и проектирования многоквартирного жилого дома. Современные здания обладают огромными резервами повышения их тепловой эффективности, но исследователи недостаточно изучили особенности формирования их теплового режима, а проектировщики не умеют оптимизировать потоки тепла и массы в ограждениях и зданий.

Целью отечественного проекта энергоэффективного здания было создание, испытание и последующее внедрение в жилищное строительство города новейших технологий и оборудования, обеспечивающих, как минимум, двукратное снижение энергозатрат на эксплуатацию жилого фонда. Для реализации проекта была выбрана типовая серия жилых домов 111–355.МО, которая наиболее полно отвечает требованиям энергоэффективности с точки зрения архитектурных и объемно-планировочных решений [3]. Проект этой серии разработан 53–м Центральным проектным институтом Министерства обороны России и согласован в установленном порядке для массового строительства на территории Российской Федерации. Конкретный проект Энергоэффективный жилой дом в микрорайоне Никулино–2 был реализован в 1998–2002 гг. Энергообеспечение здания осуществляется, как от внешних источников тепловой и электрической энергии, так и от внутренних – тепловых насосов, использующих тепло грунта и тепло удаляемого вентиляционного воздуха.

В настоящее время технологии, использующие тепловые насосы, применяются практически во всех развитых странах мира. Низкопотенциальным источником тепловой энергии для испарителей тепловых насосов служит грунт поверхностных слоев Земли и тепло удаляемого вентиляционного воздуха.

Все проекты застроек, зданий и сооружений, проходят обязательную экспертизу на стадии утверждения технического задания на строительство и на стадии технико–экономического обоснования или проекта. Основные задачи экспертизы – проверка соответствия проекта нормативным требованиям, способствование внедрению современных прогрессивных решений и снижение сметной стоимости строительства объектов, особенно городского заказа. Московские городские нормы Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепло–, водо–, электроснабжению рекомендуют использовать наиболее прогрессивный потребительский подход в выборе теплозащиты зданий, когда нормируется удельный расход тепла на отопление здания за отопительный период. Это стимулирует проектировщиков не только повышать теплозащиту наружных ограждений здания, но и применять более эффективные системы регулирования подачи тепла на отопление, энергосберегающие технологии и оптимальные объемно–планировочные решения зданий.

Все системы отопления оборудуются термостатами на отопительных приборах. Как правило, в местах подключения систем отопления к тепловым сетям устанавливаются автоматизированные узлы управления. Каждый калорифер и водонагреватель горячей воды имеют автоматическое регулирование подачи тепла, а калориферы – и защиту от замерзания; водопроводные сети – регулирование давления воды на минимально необходимом уровне, для чего в квартирах устанавливаются квартирные регуляторы давления. В высоких зданиях проводится еще и зонирование систем по высоте, в низких зданиях устанавливаются регуляторы давления на вводе для гашения избыточного напора. Обязательным является оборудование каждого ввода в здание и субабонента приборами учета тепла на отопление и вентиляцию, водосчетчиками учета холодной и горячей воды. Все домовые и квартирные приборы учета тепла и воды, так же как и электросчетчики, подключаются к интегральной автоматической системе управления энергосбережением (ИАСУЭ) для автоматической передачи данных в объединенные диспетчерские пункты и расчетные центры для выписки счетов на оплату за потребленные ресурсы [6].

Повышение теплозащитных свойств стеновых конструкций остается одной из основных задач при создании энергоэффективных зданий. Можно выделить различные способы повышения сопротивления теплопередаче современных стеновых ограждений. Среди них: увеличение толщины однородных стеновых конструкций, увеличение толщины теплоизоляции в составе многослойной ограждающей конструкции, снижение насыпной плотности заполнителей, используемых для изготовления стеновых блоков и панелей.

Рисунок 2 – Зависимость температуры на внутренней поверхности дома от толщины теплоизоляции наружных стен

На Рис.2 представлена зависимость уровня сохранения тепла в доме от толщины теплоизоляции наружных стен [3]. Главными достоинствами утепления ограждающих стеновых конструкций методом напыления пенополиуретана (ППУ) является [7]:

небольшой вес теплоизоляции;
отсутствие швов (щелей);
отсутствие мостиков холода;
большой срок эксплуатации (до 50 лет);
сроки выполнения работ в 10-15 раз быстрее.

Выводы

В заключении хотелось бы добавить, что уменьшение энергопотребления позволяет одновременно улучшить физическое состояние воздушной атмосферы. Выбросы газов от сжигания органических и неорганических источников тепла вызывает парниковый эффект в атмосфере Земли, в результате которого в последнее время наблюдается повышенное количество природных потрясений. Стремительный прирост парниковых газов во многом зависит от теплопотребления зданий. По оценкам учёных на их образование расходуется до половины генерируемой энергии. По расчётам специалистов Международного энергетического агентства (МЭА) ввод энергосберегающих технологий может привести к сокращению этих выбросов до 45% [7].

Читайте также: