Аннотация
Введение
1. Обзор состояния вопроса
1.1. Требования к жилым зданиям по энергосбережению 8
1.2. Требования к жилым зданиям по воздухообмену 14
1.3. Противоречия и нежелательные эффекты 20
1.4. Обзор существующих технических решений по вентиляции 34
2. Исследование влияния воздухообмена на энергоэффективность.
2.1. Исходные данные и методика проведения эксперимента 50
2.2. Натурные исследования воздухообмена 56
2.3. Анализ результатов эксперимента 62
3. Практические рекомендации и экономическое обоснование.
3.1. Практические рекомендации 68
3.2. Экономическое обоснование 72
Заключение
Библиографический список
Проблема энергоэффективности жилых зданий в настоящее время очень актуальна. Энергоэффективность — это комплекс организационных, экономических и технологических мер, направленных на повышение значения рационального использования энергетических ресурсов в производственной, бытовой и научно- технической сферах [21]. Во всем мире уже давно ищут пути уменьшения энергопотребления за счет его рационального использования. Результаты многочисленных исследований, посвященных изучению проблем энергосбережения, показывают, что наибольшее коли-чество энергии тратится на отопление, горячее водоснабжение, покрытие потерь при транспортировке энергии, охлаждение воздуха в системах кондиционирования и вентиляции, искусственное освещение. При устой-чивом росте цен на энергоносители, неизбежно вызывающих повышение цен на коммунальные услуги, комплексные требования к энергоэффективности зданий, становятся выше.
Одним из основных направлений энергосбережения в строительстве является - уменьшение расхода тепла на нагрев наружного воздуха, который необходим для вентиляции в квартире.
Задача энергоэффективной системы вентиляции состоит в обеспечении теплового комфорта проживания в условиях повышенной герметичности зда-ний, а также сокращении расходов тепла на подогрев инфильтрующегося воздуха.
Актуальность работы заключается в том, что в данное время поступает очень много жалоб от конечных потребителей - жильцов, по поводу не работающей вентиляции, сильного «запотевания» окон, мокнущих углов, стен и появление грибка. Как правило все эти проблемы имеют одну причину - отсутствие воздухообмена из-за герметичной оболочки.
Целью работы является исследование работы естественной вентиляции в современных условиях «герметичных помещений» оборудованных и не оборудованных клапанами инфильтрации воздуха. Обеспечение комфортного микроклимата при минимальном энергопотреблении в жилых помещениях зданий.
Задачи:
1. Выполнить обзор законодательных и нормативных требований по энергосбережению и воздухообмену;
2. Определить нежелательные эффекты и противоречия;
3. Дать научную классификацию систем вентиляции по способу побуждения воздуха;
4. Провести сравнительный эксперимент в квартирах без оснащения и с оснащением клапаном инфильтрации воздуха КИВ-125;
5. Разработать практические рекомендации по результатам эксперимента;
6. Дать экономическое обоснование применения клапанов инфильтрации воздуха.
• В работе выполнен обзор законодательных и нормативных требований по энергосбережению и воздухообмену, а также статей и работ других авторов, исследовавших проблему. Приведены нормативные значения показателей энергоэффективности и воздухообмена. Установлено, что организованный воздухообмен (вентиляция) является основным способом обеспечения чистоты воздуха в квартирах жилых зданий. От качества и надежности работы вентиляции зависят комфортность проживания, здоровье людей, долговечность и сохранность конструкций здания. Выявлено, что с повышением теплозащитных свойств оболочки здания, повышается расход тепловой энергии на подогрев приточного воздуха. Именно ужесточение требований к воздухопроницанию привело к нарушению принципа естественной вентиляции.
• Выполнен обзор нежелательных эффекотов и противоречий. Требования обеспечения качества воздуха и энергоэффективности кажутся противоречивыми. Выделены три группы способов улучшения микроклимата при экономном расходовании энергии:
а) Способы улучшения качества воздушной среды без сокращения расхода энергии;
б) Способы энергосбережения без ухудшения качества воздушной среды;
в) Способы улучшения качества воздушной среды при одновременной экономии энергии.
Выявлены противоречия в нормативной документации: СП 60.13330 оговаривает обязательность поступления наружного воздуха в жилых, общественных и других зданиях «...через специальные приточные устройства в наружных стенах или окнах...» . В то время как СП 54.13330 допускает приток воздуха «.через регулируемые оконные створки, фрамуги, форточки, клапаны или другие устройства».
Приведен перечень некоторых ошибок, которые приводят к нежелательным эффектам, таким как приостановка циркуляции, «опрокидование» вентиляции.
Выявлены нюансы, которые ухудшают работу естественной вентиляции: ветровые воздействия, водопроницаемость приточных устройств, подключение к вентканалам кухонных вытяжек большой производительности, слабая мотивация к применению систем вентиляции с регулируемым притоком воздуха, попадание уличной пыли и грязного воздуха с приточным воздухом.
• Приведена научная классификация систем вентиляции, основанная на разделении по способу побуждения воздуха. Также системы вентиляции классифицируют по принципу действия (приточная, вытяжная, приточновытяжная), по назначению (рабочая, аварийная), по способу осуществления воздухообмена (регулируемая, нерегулируемая).
• Проведён сравнительный эксперимент в квартирах без оснащения и с оснащением клапаном инфильтрации воздуха КИВ-125. В ходе исследований выявлено, что при использовании клапана приточного воздуха КИВ 125 значительно сокращается расход тепловой энергии на подогрев приточного воздуха, а также обеспечиваются нормативные показатели микроклимата, даже при достаточно низких отрицательных температурах. Проведенная тепловизионная съемка КИВ 125 показала, что приточный воздух, за счет теплоизоляции в пластиковой трубе, проходящей сквозь стену, поступает в помещение положительной температуры.
• Кратко рассмотрена система вентиляции с точки зрения ФСА.
• В работе рассмотрены проблемы в современном проектировании. Даны практические рекомендации по результатам эксперимента. Основные из которых: необходимость пересмотреть нормы воздухообмена в жилых зданиях, и внести соответствующие изменения в СП и СанПиН. А также для обеспечения требуемого воздухообмена в жилых зданиях окна должны комплектоваться приточными клапанами, обеспечивающими достаточный приток воздуха, либо в стенах устанавливаться клапаны инфильтрации воздуха, с учетом габаритов помещения.
• Представлено экономическое обоснование использования клапанов приточного воздуха. При использовании клапанов расход тепловой энергии на подогрев приточного воздуха и соответственно стоимость может снизится минимум на 14 %.
