Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние требований энергосбережения на принятие проектных решений

Трапезников Ю.В.

Аннотация

Целью реферата является изучение требований энергосбережения, их влияния на принятие проектных решений.

Задачи реферата изучить, обобщить, проанализировать требования энергосбережения в строительстве.

Описаны общие сведения о нормативной базе энергосбережения. Изучены основные цели, задачи и основные мероприятия энергосбережения. Рассмотрены основные мероприятия по энергосбережению в развитых странах мира. Выявлена и обоснована необходимость энергосбережения для повышения технико-экономических показателей строительства.

Содержание

• Введение
• 1. Общая стратегия энергосбережения
• 2. Энергосбережение строительными методами и средствами
• 3. Опыт энергосбережения в развитых странах
• Заключение
• Список литературы

Введение

Жилищно-коммунальное хозяйство и сфера эксплуатации общественных зданий в настоящее время является одним из наиболее энергоемких и низкоэффективных в плане использования энергетических ресурсов секторов отечественной экономики. Реализация технологического потенциала энергосбережения в этом и других секторах экономики, таких, как электроэнергетика, строительство, транспорт, должна обеспечить к 2030г. сокращение (по сравнению с уровнем 2005 года): удельной энергоемкости валового внутреннего продукта - более чем в 2 раза; удельной электроемкости валового внутреннего продукта - не менее чем в 1,6 раза.

В настоящее время эксплуатационное энергопотребление существующих жилых и общественных зданий в России примерно в 3 раза превышает аналогичные показатели в технически развитых странах со сходными природно-климатическими характеристиками.

Активная полемика, энергосберегающие программы, теоретические разработки, образцы оборудования, ввод экспериментальных объектов, осуществляемые в последние 10-15 лет, пока не оказали практического влияния на энергоемкость городов и поселений, но создали реалистичные предпосылки для снижения энергопотребления зданий и сооружений.

В связи с тем, что ежегодный прирост жилых и производственных площадей за счет нового строительства сегодня составляет примерно 1% от существующих площадей, основной потенциал энергосбережения содержится в эксплуатационной сфере и может быть реализован посредством капитального ремонта, реконструкции и санации действующих основных фондов.

Удельные теплопотери в зданиях по экспертным оценкам распределяются следующим образом: до 40% - за счет организованной и неорганизованной инфильтрации нагретого воздуха, до 30% - за счет недостаточного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций, до 30% - за счет нерационального расходования горячей воды и нерегулируемого режима эксплуатации систем отопления. Основные причины нерационального расходования тепловой энергии:

несовершенство нерегулируемых систем естественной вентиляции;

низкое качество и неплотности сопряжения деревянных оконных переплетов и балконных дверей;

недостатки архитектурно-планировочных и инженерных решений отапливаемых лестничных клеток и лестнично-лифтовых блоков;

недостаточное теплоизоляционное качество наружных стен, покрытий, потолков подвалов и светопрозрачных ограждений;

отсутствие приборов учета, контроля и регулирования на системах отопления и горячего водоснабжения;

чрезвычайно развитая сеть наружных теплотрасс с недостаточной или нарушенной тепловой изоляцией;

устаревшие, и в большинстве непроизводительные, типы котельного оборудования;

отсутствие действенного механизма материальной заинтересованности энергопотребителей в ее экономии;

крайне низкое использование нетрадиционных и вторичных источников энергии [3]

1. Общая стратегия энергосбережения

В декабре 2010 г. Правительством Российской Федерации принята Государственная программа "Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года" (далее Программа) [1].

Программа направлена на обеспечение повышения конкурентоспособности, финансовой устойчивости, энергетической и экологической безопасности российской экономики, а также роста уровня и качества жизни населения за счет реализации потенциала энергосбережения и повышения энергетической эффективности на основе модернизации, технологического развития и перехода к рациональному и экологически ответственному использованию энергетических ресурсов.

Энергоемкость валового внутреннего продукта России в 2,5 раза выше среднемирового уровня и в 2,5-3,5 раза выше, чем в развитых странах. Более 90 % мощностей действующих электростанций, 83 % жилых зданий, 70 % котельных, 70 % технологического оборудования электрических сетей и 66 % тепловых сетей было построено еще до 1990 г. Из эксплуатируемых в промышленности основных фондов 15 % полностью изношены. Уровни энергоемкости производства важнейших отечественных промышленных продуктов выше среднемировых в 1,2-2 раза и выше лучших мировых образцов в 1,5-4 раза. Низкая энергетическая эффективность порождает низкую конкурентоспособность российской промышленности. При приближении внутренних цен на энергетические ресурсы к мировым российская промышленность может выжить в конкурентной борьбе только при условии значительного повышения энергетической эффективности производства. Высокая энергоёмкость при росте тарифов на энергоносители затрудняет борьбу с инфляцией. Рост тарифов на энергоносители необходим для обеспечения развития топливно-энергетического комплекса. Однако рост нагрузки по оплате энергоносителей, выходящий за пределы платежной способности населения, затрудняет борьбу с бедностью, не позволяет обеспечить высокую собираемость платежей и порождает недовольство 7 граждан. Низкая энергетическая эффективность жилищно-коммунального комплекса и бюджетной сферы ведет к высокой нагрузке коммунальных платежей на местные бюджеты, бюджеты субъектов Российской Федерации и федеральный бюджет, что снижает финансовую стабильность.

Во многих развитых странах одним из важнейших объектов государственного регулирования стали требования к развитию инновационных энергосберегающих технологий и повышению тепловой эффективности защиты зданий. Основные задачи и аспекты энергосберегающих технологий:

- экономия государственных энергоресурсов;

- рациональное использование природных ресурсов;

- защита окружающей среды от вредных выбросов;

- освоение и развитие технологий, основанных на использовании возобновляемых источников энергии;

- снижение "парникового эффекта".

На сегодняшний день всё более актуальной становится проблема снижения энергопотребления жилых зданий, что даёт толчок для развития энергосберегающих технологий. На обогрев домов государством тратится до 40 % всех энергоресурсов страны, а в атмосферу в результате выбрасывается огромное количество углекислого газа, что приводит к развитию "парникового эффекта". Российские дома обладают очень низкой энергоэффективностью, потери энергии огромны. По данным Госстроя, в России расход тепловой энергии (отопление, горячее водоснабжение) составляет 74 кг у.т. на 1 мІ в год, что в несколько раз выше, чем в среднем в странах ЕС [4].

Энергосберегающее строительство - это использование самых современных технологий и материалов, обеспечивающих достижение высокого теплового комфорта и строительство дома с низким потреблением энергии и, следовательно, низкими эксплуатационными расходами. Такой эффект может быть достигнут за счёт снижения потребления электроэнергии и энергии, необходимой для отопления дома и подогрева воды. В нашем климате наиболее важной задачей является сокращение потерь тепла. По сравнению с традиционными домами в пассивном здании потери тепла значительно снижаются [4].

2. Энергосбережение строительными методами и средствами

К строительным методам и средствам энергосбережения относятся:

1). Выполнение градостроительных требований, в том числе по плотности застройки и ориентации зданий. Например, ориентирование зданий торцами к розе ветров для уменьшения инфильтрации, меридиональное расположение продольного фасада зданий в северных районах (для снижения теплопотерь зимой) или широтное расположение зданий в южных районах для снижения теплопоступлений от солнечной радиации летом (снижения холодильной нагрузки в помещениях).

2). Конструктивные решения: усиление теплозащиты оболочки здания, выбор материала с меньшей теплопроводностью, снижение воздухопроницаемости (стыковых соединений и швов, оконных и дверных блоков, межквартирных перегородок), уменьшение площади светопрозрачных ограждений (степени остекления) и т.д.

3). Объемно-планировочные решения:

рациональная ориентация входов (размещение входов на заветренной стороне здания);

устройство тамбуров, а в общественных зданиях - тамбуров с воздушными завесами;

при планировке здания расположение с северной стороны вспомогательных помещений с пониженной расчетной температурой внутреннего воздуха и уменьшенной площадью остекления;

блокирование зданий с целью уменьшения теплоотдающей поверхности ограждений;

уменьшение удельной теплоотдающей поверхности ограждений, т.е. уменьшение модуля F/V (улучшение "компактности" здания), пропорционального удельным теплопотерям Q/V здания (где F и V - наружная, теплоотдающая поверхность и объем здания по наружному контуру, соответственно, мІ и мі ; Q - расчетные теплопотери здания, (Вт).

Исходя из этих нормативных положений оснащение зданий, сооружений приборами учета с 01.01.2012 является обязательным, соответственно, включение в проектную документацию требований об оснащении зданий и сооружений приборами учета используемых энергетических ресурсов также должно быть обязательным, независимо от того, указано ли это в задании на проектирование или нет.

С целью контроля энергоэффективности здания по нормативным показателям проектная документация должна содержать раздел "Энергоэффективность". Этот раздел должен содержать энергетический паспорт здания, информацию о присвоении класса энергетической эффективности здания, заключение о соответствии проекта здания требованиям настоящих норм и рекомендации по повышению энергетической эффективности в случае необходимости доработки проекта (раздел 11 СП 54.13330.2011 "Здания жилые многоквартирные. Актуализированная редакция СНиП 31-01-2003").

Энергетический паспорт жилых и общественных зданий предназначен для подтверждения соответствия показателей энергетической эффективности и теплотехнических показателей здания показателям, установленным в настоящих нормах. Энергетический паспорт должен заполняться при разработке проектов новых, реконструируемых, капитально ремонтируемых жилых и общественных зданий, при приемке зданий в эксплуатацию, а также в процессе эксплуатации построенных зданий. Энергетические паспорта для квартир, предназначенных для раздельного использования в блокированных зданиях, могут быть получены на основе общего энергетического паспорта здания в целом для блокированных зданий с общей системой отопления.

Энергетический паспорт здания заполняется:

- на стадии разработки проекта и на стадии привязки к условиям конкретной площадки - проектной организацией;

- на стадии сдачи строительного объекта в эксплуатацию - проектной организацией на основе анализа отступлений от первоначального проекта, допущенных при строительстве здания. При этом учитываются данные технической документации (исполнительные чертежи, акты на скрытые работы, паспорта, справки, предоставляемые приемочным комиссиям и прочее); изменения, вносившиеся в проект и санкционированные (согласованные) отступления от проекта в период строительства; итоги текущих и целевых проверок соблюдения теплотехнических характеристик объекта и инженерных систем техническим и авторским надзором;

- на стадии эксплуатации строительного объекта - выборочно и после годичной эксплуатации здания.

Энергетический паспорт здания должен содержать общую информацию о проекте; расчетные условия; сведения о функциональном назначении и типе здания; объемно-планировочные и компоновочные показатели здания; расчетные энергетические показатели здания, в том числе: показатели энергоэффективности, теплотехнические показатели; сведения о сопоставлении с нормируемыми показателями; рекомендации по повышению энергетической эффективности здания; результаты измерения энергоэффективности и уровня тепловой защиты здания после годичного периода его эксплуатации; класс энергетической эффективности здания.

Ответственность за достоверность данных энергетического паспорта здания несет организация, которая осуществляет его заполнение (см. СП 50.13330.2012 "Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003") [2].

Технические решения, мероприятия, направленные на обеспечение энергетической эффективности зданий и сооружений, должны включаться в раздел 10 (1) проектной документации, который носит название "Мероприятия по обеспечению соблюдения требований энергетической эффективности и требований оснащенности зданий, строений и сооружений приборами учета используемых энергетических ресурсов". Названный раздел в текстовой части должен содержать:

- перечень мероприятий по обеспечению соблюдения установленных требований энергетической эффективности, включающих показатели, характеризующие удельную величину расхода энергетических ресурсов в здании, строении и сооружении; требования к архитектурным, функционально-технологическим, конструктивным и инженерно-техническим решениям, влияющим на энергетическую эффективность зданий, строений и сооружений; требования к отдельным элементам, конструкциям зданий, строений и сооружений и их свойствам, к используемым в зданиях, строениях и сооружениях устройствам и технологиям, а также к включаемым в проектную документацию и применяемым при строительстве, реконструкции и капитальном ремонте зданий, строений и сооружений технологиям и материалам, позволяющие исключить нерациональный расход энергетических ресурсов как в процессе строительства, реконструкции и капитального ремонта зданий, строений и сооружений, так и в процессе их эксплуатации и иные установленные требования энергетической эффективности;

- обоснование выбора оптимальных архитектурных, функционально-технологических, конструктивных и инженерно-технических решений и их надлежащей реализации при осуществлении строительства, реконструкции и капитального ремонта с целью обеспечения соответствия зданий, строений и сооружений требованиям энергетической эффективности и требованиям оснащенности их приборами учета используемых энергетических ресурсов;

- перечень требований энергетической эффективности, которым здание, строение и сооружение должны соответствовать при вводе в эксплуатацию и в процессе эксплуатации, и сроки, в течение которых в процессе эксплуатации должно быть обеспечено выполнение указанных требований энергетической эффективности.

Графическая часть данного раздела должна включать схемы расположения в зданиях, строениях и сооружениях приборов учета используемых энергетических ресурсов (п. 27 (1) Положения о составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию) [2].

3. Опыт энергосбережения в развитых странах

В большинстве развитых стран проводятся активные экономические и социальные мероприятия по энергосбережению в строительной индустрии. Граждане США, проживающие в энергетически неэффективных домах, с недостаточно хорошей теплоизоляцией, имеют право рассчитывать на государственную поддержку в лице Министерства энергетики США в оценке энергоэффективности жилья и предоставлении услуг по дальнейшему его утеплению. На данный момент эта программа охватила более 5 млн семей. Программа повышения энергоэффективности жилья позволит владельцам домов снизить счета за коммунальные услуги на 20 % и внесет существенный вклад в улучшение экологической обстановки. Программа подразумевает 10%-ю налоговую скидку от стоимости изоляционных работ, установки окон, отвечающих новым требованиям, что позволит среднестатистической американской семье сэкономить до $ 1500. Кроме того, налогоплательщики, занимающиеся повышением энергоэффективности жилья, могут рассчитывать на льготы в уплате подоходного налога. На протяжении многих лет в Европе используют энергосберегающие технологии при строительстве и реконструкции зданий. В развитых странах созданы необходимые законодательные нормы с учётом экономических интересов собственников жилья и инвесторов. Усовершенствование жилья включает следующие аспекты:

применение эффективной теплоизоляции;

установка двойных оконных рам;

установка двойных дверей;

окно в крыше;

энергоэффективная система климат-контроля;

теплоотражательная кровля;

энергоэффективные нагреватели воды и воздуха (тепловые насосы, солнечные водоподогреватели, фотогальванические энергосистемы).

В Германии на реконструкцию домов с целью понижения энергопотребления потрачено более € 1,5 млрд [5].

Более того, владельцам жилья, желающим провести реконструкцию дома с целью повышения его энергоэффективности, предоставляются налоговые льготы в размере 20 % и банковские кредиты с низкой процентной ставкой. Германия, являясь зависимой от поставок энергоносителей другими странами, решает проблему энергетической безопасности путем энергосбережения и стимулирования развития альтернативных ВИЭ, в основном энергии ветра и солнца. При 27 необходимости покупки компьютеров и электроприборов административные учреждения обязаны приобретать энергоэкономные приборы. В Австрии активно внедряются установки по производству биогаза. Биогаз, вырабатываемый из древесины, по качеству не уступает природному газу, его используют для отопления электростанций, для автомобилей, работающих на смешанном топливе. Биогазовые установки способны вырабатывать около 100 мі биогаза в час [5].

В настоящее время подобные проекты внедряются и в других странах, в частности в Германии и Швеции. Во Франции в 2005 г. для семей, желающих использовать технологии экономии термической энергии в собственном жилище, ввели в действие программу налоговых льгот. При модернизации жилья им предоставляется кредит, право на возмещение до 50 % расходов по установке систем терморегуляции, модернизации отопления и использования альтернативных источников энергии: биотоплива, энергия солнца и ветра [5].

В Японии энергосберегающая политика проводится с 1973 г. Предпринимаются меры по снижению энергоёмкости домов, усовершенствованию конструкций зданий для снижения затрат на отопление и кондиционирование. Большое внимание уделяется сохранению энергии в быту: частичный отказ от телевизионных пультов, от ночного подогревания воды для экономии времени на приготовление завтрака утром, временное отключение кондиционеров летом. Проведенный на 200 семьях эксперимент дал экономию энергии в 14 %. Особое внимание уделяется развитию гелиоэнергетики. Установка солнечных батарей позволяет значительно снизить расходы на электроэнергию и на треть оплачивается правительством. Площадь крыши жилого дома в среднем составляет 120 мІ. Даже если половина крыши будет покрыта батареями, они дадут 6 тыс. кВт•ч энергии в год, что позволит сэкономить более 500 л нефти [5] .

В Швеции в последние десятилетия удалось существенно снизить зависимость от ископаемого топлива. Если в 1970 г. 80 % энергии вырабатывалось из ископаемого органического топлива, то в 2009 г. этот показатель снизился до 37 %, а доля биотоплива в топливно-энергетическом балансе составила 32 %. Широкое применении получили тепловые насосы, использующие потенциал воды, атмосферы и Земли. Они весьма эффективны и снижают вредное воздействие на окружающую среду. В настоящее время в Швеции насчитывается более 500 тыс. тепловых насосов [5].

Заключение

строительство энергосбережение отопление вентиляция

Указание на те, или иные технические решения, связанные с энергосбережением, в задании на проектирование становится обязательным для включения их в проектную документацию.

В частности, энергоэффективность систем отопления, вентиляции и кондиционирования следует обеспечивать за счет выбора энергоэффективных схемных решений, оптимизации управления системами:

- применение в жилых зданиях двухтрубных поквартирных систем отопления с индивидуальным учетом теплоты;

- установка термостатов и радиаторных измерителей теплоты на отопительных приборах для вертикальных систем отопления;

- применение приточно-вытяжных вентиляционных систем с механическим побуждением, с утилизацией теплоты удаляемого воздуха;

- применение при централизованном кондиционировании воздуха в многоквартирных жилых домах хладоновых мультизональных систем.

В общественных и промышленных зданиях снижение потребления электроэнергии, а также сокращение расходов теплоты, холода и электроэнергии на тепловлажностную обработку воздуха достигаются за счет применения:

- рециркуляции воздуха;

- отдельных систем для помещений разного функционального назначения и разных режимов работы;

- систем с регулируемым переменным расходом воздуха;

- снижения аэродинамического сопротивления систем, применения воздуховодов круглого сечения и более высокого класса плотности;

- энергоэффективных схем обработки воздуха, включая схемы косвенного и двухступенчатого испарительного охлаждения воздуха, аппаратов для утилизации теплоты и холода удаляемого из помещений воздуха;

- энергоэффективного оборудования для увлажнения, нагревания и охлаждения (вентиляторов, насосов, градирен, холодильного оборудования и др.);

- аккумуляторов теплоты и холода для сокращения пиковых нагрузок потребления холода и др.

В системах теплохолодоснабжения, отопления, вентиляции и кондиционирования зданий рекомендуется использовать теплоту вторичных энергетических ресурсов. Нецелесообразность использования предусмотренных в задании на проектирование мероприятий по внедрению энергосберегающих технологий и повышению энергетической эффективности здания должна быть обоснована расчетом (см. подробнее раздел 11 СП 60.13330.2012 "Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003").

В задании на проектирование, а, следовательно, и в проектной документации должно быть предусмотрено оснащение зданий и сооружений приборами учета используемых энергетических ресурсов. В соответствии со ст. 13 Федерального закона от 23.11.2009 N 261-ФЗ производимые, передаваемые, потребляемые энергетические ресурсы подлежат обязательному учету с применением приборов учета используемых энергетических ресурсов [2].

Список литературы

1. Государственная программа Российской Федерации "Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года". - М.: Министерство энергетики Российской Федерации

2. Федеральный закон № 261-ФЗ от 23.11.2009 "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации"

3. Смородин С.Н., Белоусов В.Н., Лакомкин В.Ю. Методы энергосбережения в энергетических, технологических установках и строительстве: учебное пособие / СПбГТУРП.- СПб., 2014.- 99 с.

4. Ершов Ю.А. Глобальная энергетическая безопасность и интересы России. http://www.twirpx.com

5. Энергосберегающая технология в России и за рубежом. http://rusenergetics.ru

6. Р.Д. Октябрьский, Е.А. Старжинский, В.Н. Ильинец "Энергоэффективность проектируемых зданий", учебное пособие, М. ГАСИС, 2008 г

Размещено на Allbest.ru