Технико-экономическое обоснование применения термопрофиля ЛСТК, как энергоэффективного конструктивно-технологического решения

Изучение основных энергетических проблем украинских городов на примере города Одесса. Рассмотрение особенностей и преимуществ инновационного подхода к строительству. Определение необходимости снижения энергозатрат жилыми домами украинских городов.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 13.09.2017
Размер файла 570,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Одесская государственная академия строительства и архитектуры

Технико-экономическое обоснование применения термопрофиля ЛСТК, как энергоэффективного конструктивно-технологического решения

Дмитриева Н.В., Калачик С.А.

Аннотация

Изучены основные энергетические проблемы украинских городов на примере г. Одесса. Рассмотрены особенности и преимущества инновационного подхода к строительству. На основе необходимости снижения энергозатрат жилыми домами украинских городов предложено внедрение строительства «пассивных домов», как наиболее энергоэффективных из существующих. На основе климатических условий и природных ресурсов местности предложен наиболее подходящий вариант строительства малоэтажных зданий.

Ключевые слова: энергоэффективность, энергосбережение, «пассивный дом», строительство, ЛСТК.

В последние годы при анализе положения нашей страны на макроэкономическом уровне все шире применяются специфические термины «энергетическая безопасность» и «эффективность энергопользования», охватывающие весь комплекс вопросов, связанных с надежностью энергообеспечения, социально-экономического развития государства на данный момент и перспективу [1, с. 74].

Проблема энергосбережения на рубеже тысячелетий превратилась в одну из важнейших общечеловеческих проблем. Рациональное и экономное использование природных ресурсов, сокращение вредных выбросов в атмосферу и эффективное использование электрической и тепловой энергии приобретают исключительно важное значение в современном обществе.

Украина удовлетворяет свои потребности в природных энергоресурсах за счет собственной их добычи приблизительно на 45%. В большинстве стран мира уровень энергетической самообеспеченности такой же или даже более низкий. Проблема заключается в другом -- недопустимо низкой эффективности использования топливно-энергетических ресурсов (ТЭР).

Необходимость повышения уровня энергетической безопасности является одной из главных задач нашего государства на современном этапе ее социально-экономического развития.

Политика энергосбережения в Европе практически реализуется в принятой Европарламентом и Советом ЕС в 2002 г. директиве 2002/91/ЕС «Energy Performance of Building» (EPBD). В соответствии с Директивой, существенно ужесточаются требования к экономии энергии в зданиях.

Директива EPBD предусматривает принятие странами-членами ЕС общих решений, включающих: единую методику расчета эффективности здания с точки зрения энергопотребления; минимальные нормы потребления энергии для всех новых и реконструируемых старых крупных зданий; систему сертификации зданий, регламентирующую количество потребляемой энергии и, соответственно, энергоэффективность здания [2].

Структура потребления топливно-энергетических ресурсов в Европе представлена на диаграмме рис. 1. Из диаграммы видно, что около 40% ТЭР потребляется в строительстве, поэтому эта отрасль экономики имеет самый большой потенциал в плане реализации программ энергосбережения.

Компанией Сен-Гобен 1БОУЕК разработана новая концепция энергоэффективного дома с нормой годового энергопотребления 15 кВт-ч/ (м2 - год) [3]. Реализация проекта обеспечивает одновременно повышение комфортности условий проживания и экономию энергетических ресурсов. На основе данной концепции уже построен и строится целый ряд зданий в Германии, Дании и других странах.

Концепция была разработана на основе результатов экспериментальных исследований эксплуатируемых зданий и методов математического моделирования процессов теплопередачи с использованием методов ИК-термографии при обследовании конструкций. В соответствии с разработанной концепцией при проектировании энергоэффективного здания соблюдаются несколько основополагающих архитектурных и строительных принципов. строительство одесса энергетический

В плане повышения энергоэффективности:

оптимизация архитектурных форм здания с учетом возможного воздействия ветра;

оптимальное расположение здания относительно солнца, обеспечивающее возможность максимального использования солнечной радиации;

увеличение термического сопротивления ограждающих конструкций здания (наружных стен, покрытий, перекрытий над неотапливаемыми подвалами) до технически возможного максимального уровня;

сведение к минимуму количества и тепловой проводимости, имеющихся в конструкции тепловых мостов;

обеспечение необходимой воздухоплотности конструкции здания относительно притока наружного воздуха;

повышение до максимального технически возможного уровня термического сопротивления светопрозрачных ограждающих конструкций;

создание системы вентиляции для подачи свежего воздуха, удаления отработанного воздуха, распределения тепла в помещении и организация регенерации тепла вентиляционного воздуха.

Сочетание указанных выше факторов обеспечивает минимальное энергопотребление здания, при этом определяющими факторами повышения энергоэффективности здания являются увеличение термического сопротивления его конструктивных элементов и сокращение количества тепловых мостов. Выделение нерешенных ранее частей общей проблемы. Оценивая возможность применения предложенной концепции в Украине, необходимо отметить следующее. Обозначенный уровень энергопотребления -- 15 кВт-чДм2 *год) -- в Европе реализуется в регионах с количеством ГСОП, равным 3 400. В Украине к таким регионам относятся районы, находящиеся во II климатической зоне: г. Одесса (2 891), Николаев (3 056), Черновцы (3 460), Херсон (3 097) и др. В более северных районах энергопотребление таких зданий будет существенно выше. Технико-экономическая эффективность этих зданий в современных условиях определяется сравнительной стоимостью материалов и ТЭР, которые имеют конъюнктурный и меняющийся во времени, преимущественно в сторону увеличения стоимости ТЭР, характер. Технически эта концепция может быть реализована, однако, это потребует применения дорогостоящих строительных конструкций, например, двухкамерных стеклопакетов с криптоновым заполнением. Срок окупаемости такого здания в Украине будет очень большим, что и будет определять возможность его реализации в нынешних экономических условиях. Таким образом, для Украины эта концепция на сегодняшний день не является экономически оптимальной. Это -- дома будущего. Вместе с тем, уже сегодня в отечественной практике может быть использована значительная доля из предлагаемых в этом проекте технических решений, направленных на повышение энергоэффективности зданий, например, путем использования легких стальных тонкостенных конструкций (термопрофилей).

За последние 8-10 лет сформировалась новая отрасль в строительной индустрии -- производство гнутых профилей из оцинкованной стали. Учитывая актуальность развития этого направления, в Украине создан Украинский центр стального строительства (УЦСС), объединяющий более 10 компаний, работающих на рынке металлоконструкций.

В частном строительстве наиболее часто, конструкции из оцинкованных гнутых профилей, применяются в сейсмических районах, при строительстве коттеджей, при реконструкции зданий: надстройке мансардных этажей, создании вентилируемых фасадов и замене плоских рулонных кровель на скатные кровли.

Применение этих констркций вместо традиционных -- из железобетона, кирпича, дерева или стального проката -- дает значительный экономический эффект в вышеприведенной области строительства благодаря снижению нагрузок от собственного веса и сейсмических нагрузок, уменьшению транспортных расходов и затрат на монтаже, сокращению сроков строительства без применения строительных машин.

Конструкции наружных стен позволяют применять разнообразные фасадные решения. В процессе эксплуатации здания возможна быстрая замена наружной облицовки, что изменяет архитектурный облик здания. Каркас одноэтажного дома без внутренних опор с пролетом до 15 м дает возможность варьировать объемнопланировочные решения.

Строительство с применением ЛСТК является разновидностью «сухого способа строительства». Все процессы на строительной площадке -- сборочные, все соединения выполняют с помощью самонарезающих винтов в соответствии с детально разработанными чертежами и инструкциями. Новая технология предполагает всесезонное строительство в любых климатических условиях, т. е. дает возможность монтировать конструкции и в зимний период.

Проанализировав рынок строительных технологий, которые наиболее востребованы на территории Украины и СНГ для строительства каркасных и бескаркасных конструкций, было отдано предпочтение восьми основным материалам: бетон, керамзитобетон, силикатный кирпич, пенобетон, газобетон, брус, деревянный каркас, ЛСТК.

На основе анализа были построены диаграммы (рис. 3-8) технико-экономического сравнения конструктивно-технологических решений малоэтажного строительства, на примере проекта жилого одноэтажного дома (рис. 2) размерами в осях 11,3 х 10,3 м и высотой 3,9 м.

Как показано на диаграмме зависимости стоимости материала на весь объем строительства от вида материалов конструкции рис. 3, что стоимость материала ЛСТК наименьшая. По сравнению с самым дорогим материалом -- силикатный кирпич в 13,1 раз дешевле.

По сравнению показателя теплопроводности, как показано на диаграмме рис. 4 видно, что ЛСТК обладает наименьшим коэффициентом теплопроводности 0,045 Вт/(м-°С), а наибольшим показателем -- бетон 1,51 Вт/(м-°С), что в 33,6 раз больше чем у ЛСТК.

Как показывают результаты теплотехнического расчета для г. Одессы толщина наружных ограждающих конструкций для удовлетворения требований энергосбережения, которые обеспечивают нормативные параметры микроклимата в помещении, из ЛСТК равна 0,15 м, а для стен из газобетона 0,72 м, а для стен из силикатного кирпича 2,5 м

Диаграмма рис. 6 показывает, что наибольшей морозостойкостью обладает бетон, а керамзитобетон и ЛСТК показывают показатели морозостойкости всего на 10 циклов меньше.

По диаграмме рис. 7 видно, что показатель ЛСТК демонстрирует уровень шумоизоляции в 60 дБА, незначительно уступая при этом только деревянному каркасу и конструктивному решению из бруса.

Из диаграммы рис. 8 видно, что наименьшая средняя продолжительность строительства (3 месяца) проектируемого одноэтажного жилого соответствует конструктивному решению с использованием ЛСТК или деревянного каркаса.

Выводы

В исследовании были выделены основные факторы, влияющие на выбор конструктивно-технологических решений при проектировании малоэтажных зданий, с учетом энергоэффективности.

В целом, можно сделать вывод, что большая часть исследованных технико-экономических показателей конструктивно-технологического решения из ЛСТК показывает наилучшие показатели. Что в свою очередь позволяет расширяет диапазон конструктивно-технологических решений в малоэтажном строительстве.

При этом следует отметить, что не смотря на большой ряд преимуществ ЛСТК, конструкция из ЛСТК, имеет свои недостатки:

— необходимость проектирования вентиляции;

— обязательная установка ветрозащиты и паронепроницаемого барьера;

— антикоррозийная обработка металла;

— потребность высокого уровня квалификации рабочих.

Список литературы

1. Воропай Н.И. Энергетическая безопасность - надежность систем энергетики - надежность энергоснабжения: соотношение понятий и аспектов исследования [текст] / Н.И. Воропай, Л.Д. Криворуцкий, Н.И. Пяткова // Мет. Вопросы исследования надежности больших систем энергетики - Мурманск, 1996. Вып. 48 - С. 74-80.

2. Воронин А.В. Опыт стран Евросоюза в области технического нормирования тепловой защиты зданий и сооружений // Технологии строительства. 2007. № 4.

3. Jean-Baptiste Rieunier. «Low energy houses in Europe multi-comfort house concept»: Сб. докл. Международной научно-практической конференции «Эффективные тепло- и звукоизоляционные материалы в современном строительстве и ЖКХ».

4. http://www.sconstruct.ru/company/feasibility-study-of-low-rise-lstk/

5. http://www.homerule.com.ua/menus/view/179/

6. Буравченко С. «Пасивні» будинки - енергоефективне житло майбутнього [Текст] / С. Буравченко, Ф. Ламмаєр.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Типология планировочной структуры городов: компактный тип, расчлененный, рассредоточенный, линейный. Основные элементы города. Сущность градостроительных принципов и требований, методы организации системы улиц. Отрицательные тенденции застройки городов.

    реферат [28,8 K], добавлен 12.12.2010

  • Значение строительства городов в освоении Сибири. Принципы сооружения новых городов, их влияние на внутреннюю планировку. Тюмень как первый русский город в Сибири. История основания и застройки города Тобольска. Специфика планировки Мангазеи и Пельмы.

    реферат [43,7 K], добавлен 23.09.2014

  • Условия возникновения городов на арабских территориях Ближнего Востока и Средиземноморья. Фортификация как необходимая мера сохранения жизнеспособности. Эллинистический, южно-арабский, вавилонский и восточный типы городов региона; резиденции халифов.

    реферат [3,9 M], добавлен 14.05.2014

  • Всемирный исторический опыт и развитие открытых городских пространств. Разновидности городских пространств Древнего Египта. Средневековые площади: торговые, соборные и ратушные. Возрождение римских городов после разрушения и города Киевской Руси.

    реферат [114,9 K], добавлен 09.03.2012

  • Влияние геоморфологических условий на возникновение и рост городов. Природные условия, изменяющие рельеф городских территорий. Развитие оползней и оврагообразования, подтопление территории. Геоморфологические процессы, приводящие к исчезновению городов.

    курсовая работа [49,8 K], добавлен 08.06.2012

  • Искусственное освещение как неотъемлемый элемент градостроительства при создании новых и реконструкции старых городов. Исследование особенностей сооружения уличного освещения, устройства опор. Изучение норм освещенности улиц, дорог и площадей города.

    контрольная работа [270,1 K], добавлен 17.03.2013

  • Характеристика строительного подрядчика "Свой дом". Изучение теоретических основ управления проектами по строительству коттеджей. Анализ финансового состояния организации, сильных и слабых сторон. Технико-экономическое обоснование проекта строительства.

    дипломная работа [2,6 M], добавлен 27.10.2014

  • Современные проблемы реконструкции городов в современных социально-экономических условиях. Обеспечение целостности архитектурно-пространственной организации районов. Сохранение и обновление исторически сложившейся среды. Способы резервирования территорий.

    реферат [25,1 K], добавлен 17.12.2014

  • Определение расчетных показателей здания. Расчетная мощность системы отопления, определение ее годовых показателей. Изучение способов снижения энергозатрат. Влияние объемно-планировочных решений, параметров остекления и утепления ограждающих конструкций.

    практическая работа [504,9 K], добавлен 07.01.2016

  • Транспортная сеть района проектирования. Характеристика основных отраслей народного хозяйства. Перспективы развития экономики района и обоснование необходимости строительства дороги. Природно-климатические условия района проектирования. Растительность.

    курсовая работа [506,1 K], добавлен 11.02.2009

  • Изучение нормативно-правовых основ градостроительной деятельности города Сургут, ее анализ и направления реализации. Выявление существующих проблем в данной области и разработка их решения. Формирование проекта рационального развития территории города.

    курсовая работа [68,4 K], добавлен 27.01.2013

  • Триада "красота-польза-прочность" в архитектуре. Градостроительство как наука о создании городов. Виды зданий: жилые, общественные и промышленные. Художественные, функциональные и конструктивно-технологические требования к архитектурной композиции.

    презентация [5,9 M], добавлен 21.04.2014

  • Особенности языка современной архитектуры. Творческие поиски прогрессивных направлений, принципов и приемов решения формы и содержания в архитектуре. Проявления постмодерна и хай-тека в творчестве новой генерации современных украинских архитекторов.

    презентация [6,6 M], добавлен 05.12.2013

  • Рост городов и деградация природной среды как естественной фактор развития общества. Современное представление об экологии города; отражение природных концепций в градостроительтве. Использование достижений архитектурной бионики в строительстве зданий.

    реферат [32,0 K], добавлен 11.10.2013

  • Характеристика транспортного шума. Определение предельно допустимого уровня акустического загрязнения окружающей среды. Эффективность применения звукопоглощающих конструкций, экранов и выгородок. Планировка и застройка селитебных территорий городов.

    контрольная работа [46,7 K], добавлен 09.08.2010

  • Проектирование ресурсосберегающего технологического варианта строительства коттеджа. Достижения науки и техники в строительном производстве. Технико-экономическое обоснование возведения коробки здания и устройства крыши. Определение расхода материалов.

    курсовая работа [99,5 K], добавлен 10.10.2013

  • Планировка и благоустройство городов: методические указания по выполнению практической работы "Определение проектной численности населения города и выбор территории для его размещения". Градостроительная оценка природных условий. Расчет жилого фонда.

    методичка [248,4 K], добавлен 16.12.2011

  • Благоустройство и озеленение как важнейшая сфера деятельности муниципального хозяйства. Характеристика Генерального плана города. Состав мероприятий по улучшению архитектуры и санитарно-гигиенических условий муниципальных территорий российских городов.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 12.03.2015

  • Основные источники водоснабжения и требования к качеству воды. Водные ресурсы РФ на современном этапе. Сети и сооружения системы водоснабжения. Проблемы обеспечения качества питьевой воды в населенных пунктах России. Пути решения проблем в водоснабжении.

    курсовая работа [53,5 K], добавлен 31.05.2013

  • История основания города Одессы. Деятельность Одесского Строительного Комитета по постройке ансамблей, общественных, культовых и жилых построек (Приморский бульвар, Потемкинская лестница). Генеральный план местоположения гавани и города Одессы в 1803 г.

    реферат [2,2 M], добавлен 12.02.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.