ВВЕДЕНИЕ 5
1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ И
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ МАЛОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ 7
1.1 Концепция малоэтажного строительства по принципу
энергоэффективности 7
1.2 Внедрение способов повышения тепловой эффективности зданий 9
1.3 Отечественный и зарубежный опыт строительства зданий с
энергосберегающими конструкциями 18
1.4 Использование альтернативных источников энергии для
удовлетворения энергетических потребностей зданий 19
1.5 Классификация жилого фонда по типовым сериям, этажности и
этапами строительства 22
1.6 Общие выводы 35
2. НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ
МАЛОЭТАЖНЫХ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ 36
2.1 Методика проведения натурных исследований 36
2.2 Описание объектов исследований 40
2.3 Анализ климата в г. Челябинск 46
2.4 Общие выводы по натурным исследованиям сущесвующих зданий . 53
2.5 Энергосбережение при использовании тепла подвалов зданий 55
2.5.1 Состояние вопроса 55
2.5.2 Задача эксперимента 55
2.5.3 Оценка эффективности методики использования тепла подвального
помещения 56
3. ОЦЕНКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ РЕШЕНИЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И РЕКОНСТРУКЦИИ МАЛОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ . 64
3.1 Оценка эффективности блокирования жилых зданий 64
3.2 Расчет экономии тепла при устройстве теплозащитных штор 66
3.3 Оценка эффективности использования энергосберегающих решений и
альтернативных источников энергии 67
3.4 Оценка эффективности использования геотермального отопления ... 68
3.5 Выводы по результатам исследования 73
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 75
Приложение А 80
Актуальность темы исследования. Федеральная программа «ЭнергоСбережение России» предусматривает рост энергопотребления экономики страны к 2020 году более чем в 2 раза и снижение энергоемкости экономики России примерно на 50%.
Самое перспективное направление по рациональному использованию и экономии топливно-энергетических ресурсов связано с энергосбережением в различных отраслях экономической деятельности. Свыше четверти потенциала энергосбережения сосредоточено в жилищно-коммунальном хозяйстве, а в строительстве и промышленности-свыше одной трети.
Основной массив эксплуатируемых зданий в нашей стране состоит из, так называемых, не энергоэкономичных сооружений, возведенных из сборного железобетона и местных материалов, теплотехнические характеристики которых ухудшаются в процессе эксплуатации по причине или невысокого качества строительства, или ненадлежащей эксплуатации.
Значительную долю эксплуатируемого жилого фонда составляют малоэтажные здания, а от общего объема возведенного жилья в ряде регионов эта доля превышает 30%. Отличаясь экологической привлекательностью, малоэтажные здания по сравнению с многоэтажными имеют значительно большую удельную характеристику расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию.
Многие используемые объемно-планировочные решения по повышению энергосбережения многоэтажных домов малоэффективны при разработке проектов малоэтажных, тем более одно, двух семейных домов с небольшим количеством квартир, которые из функциональных соображений, как правило, имеют небольшие размеры.
Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы является повышение тепловой эффективности малоэтажных гражданских зданий и их
ограждающих конструкций путем применения энергосберегающих решений. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Провести натурные исследования состояния тепловой защиты малоэтажных гражданских зданий с целью разработки эффективных энергосберегающих решений.
2. Выполнить анализ климатических факторов на примере города Челябинска и их воздействий на теплозащитные характеристики наружных ограждающих конструкций.
3. Провести экспериментальное исследование в натурных условиях по утилизации тепла подвальных помещений.
4. Разработать методику по оценке эффективности утилизации тепла подвальных помещений.
5. Выполнить анализ энергосберегающих решений, в том числе с использованием альтернативных источников энергии и определить экономический эффект их внедрения при строительстве и реконструкции малоэтажных гражданских зданий.
В результате оценки целесообразности внедрения ряда энергосберегающих мероприятий установлено:
Блокирование отдельно стоящих малоэтажных жилых зданий позволяет существенно снизить расход тепловой энергии на отопление и затраты на устройство наружных стен и фундаментов. При блокировании по линейной схеме 10 отдельно стоящих двухэтажных домов с размерами 4,5х8 м в плане затраты на отопление могут быть снижены на 33%, а на устройство стен и фундаментов, соответственно, на 45% и 21%.
При устройстве предложенного варианта теплозащитных штор на окнах тепловые потери рассмотренного жилого блока снизились на 5%, а срок их окупаемости составил 8 лет.
В результате использования упрощенного варианта плоского солнечного коллектора чистый дисконтированный доход составляет 32 818 рублей, а срок окупаемости составляет полгода.
Время окупаемости геотермального обогрева даже при высочайшей эффективности составляет не меньше 10 лет. Так что кроме инженерных моментов, следует внимательно просчитывать и экономику проекта.
Использование тепла подземных помещений существенно экономит тепловую энергию при использовании рассмотренного способа на прогрев воздуха, а именно 48% при 11,3 м2, 37% при 18 м2, 11% при 60 м2, окупаемость воздуховода и его элементов 5-6 месяцев в течении одного отопительного периода.
В результате проведенных исследований можно сделать вывод что упрощенный вариант солнечного коллектора и вентиляционной трубы в подвальном помещении имеют одинаковый срок окупаемости, но кардинально разный объем вложений, конечно, сравнивать их напрямую мало смысла ведь используются разные технологии но все же, если есть средства то можно использовать любой из способов, а вот если денег в дефиците то лучше начать использовать тепло подвальных помещений. А при единовременном использовании данных технологий достигается колоссальный результат в экономии энергии дома.
