Анализ деятельности предприятии ЗАО ЗДК "Золотая Звезда"

Улучшение энергоэффективности зданий рассматривается в настоящее время как одно из решений проблемы рационального использования энергоресурсов, снижения энергопотребления и, в конечном счете, сохранения окружающей среды. Инновационным направлением в строительстве, пока мало распространенным в России, является создание так называемых энергоэффективных домов.

Значительный вклад в решение теоретических и практических вопросов энергоэффективности и ограждающих конструкций внесли следующие ученые: Горшков А.С., Гагарин В.Г., Трутнева М.С., Самарин О.Д., Бутовский И.Н., Ефименко М.Н., Табунщиков Ю.А., Богуславский Л.Д. Савин В.К., Езерский В.А., Монастырев П.В., Клычников Р.Ю. и многие другие [1-37].

Мероприятия, направленные на сокращение потерь тепла и повышение уровня тепловой защиты наружных ограждающих конструкций всегда требовали экономического обоснования. Окупаемость таких мероприятий исследовали Богуславский Л.Д., Гагарин В.Г., Самарин О.Д. и др. [3-18].

Богуславский Л.Д. предложил модель, которая позволяла оценить «экономически целесообразное», «оптимальное» сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций. В его методах величины единовременных вложений на создание 1 кв. м. ограждающей конструкции и годовые затраты на компенсацию теплопотерь через 1 кв. м. ограждающей конструкции выражаются в виде функций от термического сопротивления теплоизолирующего слоя, который является независимой переменной. В его модели находится значение этой переменной, при котором производная приведенных затрат (затраты на производство и эксплуатацию ограждающих конструкций) равна нулю, это значение сопротивления теплопередаче и считается «экономически целесообразным» [3].

Савин В.К. привел энергограмму зависимости расхода энергии на создание конструкции, затраты на эксплуатацию а также их суммарные затраты, представленные в безразмерно виде, от уровня теплозащиты ограждений. На его энергограмме присутствует точка, в которой суммарные затраты энергии при оптимальном уровне теплозащиты ограждения, имеют наименьшее оптимальное значение. И если выбрать эталонное ограждение, например, кирпичную стену, то путем расчетов можно определить сначала оптимальное значение в размерном виде, а затем в безразмерном. Путем такой процедуры можно отобрать самые энергоэффективные материалы, конструкции и изделия и здания в целом [4]

Езерский В.А., Монастырев П.В., Клычников Р.Ю. в своих работах определили предельный срок службы здания, при котором его термомодернизация будет безубыточна. Согласно их модели оценить эффективность в энергозащит конткретного здания можно сравнив период их окупаемости (лет), определяемый с учетом дисконтирования доходов, с оставшимся сроком службы здания (лет) с момента реализации теплозащитных мероприятий. Равенство выше названых величин подразумевают, что мероприятия по термомодернизации как минимум окупятся [5].

Самарин О.Д., используя методики, разработанные специалистами, членами НП «АВОК», рассматривал эффективность вложений в энергосберегающие мероприятия. В своих работах он определил влияние изменения климата на окупаемость дополнительного утепления несветопрозрачных ограждений и выявил, что наблюдамемая в последнее время тенденция к потеплению климата дает дополнительные доводы к необоснованности чрезмерного повышения теплозащитных свойств ограждающих конструкции [6].

Наиболее последовательный и разумный подход разработан Гагариным В.Г, Он предложил усовершенствованную математическая модель условий окупаемости затрат на повышение уровня тепловой защиты, которая учитывала еще и о дисконтирование экономии эксплуатационных затрат. Согласно его модели, важнейшим параметром, определяющим экономические условия повышения тепловой защиты ограждений в стране или регионе, является предельное значение для единовременных затрат. В своих работах В.Г. Гагарин сравнил значение процентных ставок, а также градусо-суток отопительного периода и цены на тепловую энергию в городах РФ и странах ЕС и СНГ и выявил, что условия для повышения тепловой защиты зданий в России менее благоприятны, чем в развитых странах [7-18].

Основные принципы проектирования энергоэффективного дома - это использование всех возможностей для сохранения тепла и применение альтернативных источников энергии.

Условная классификация домов по энергозатратам следующая:

если затраты на отопление помещений в год составляют менее 90 кВт.ч/мІ - дом считается энергоэффективным;

менее 45 кВт.ч/м2 - энергопассивным;

менее 15 кВт.ч/м2 - нулевого энергопотребления (на отопление ничего не тратится, но требуется энергия для подготовки горячей воды) [1].

В Европе энергоэффективные дома начали строить около 20 лет назад. По разным источникам, уже построено от 2 до 10 тысяч таких домов. Лидерами являются Дания, Германия и Финляндия, где приняты целевые государственные программы по энергосбережению и строительству энергосберегающих зданий. Стоимость 1 м2 в таких домах в среднем на 8 - 15 % больше средних показателей обычного здания, но по подсчетам специалистов за счет экономии энергии на отопление затраты окупаются за 7 - 10 лет [1, 2].

В столице Финляндии, Хельсинки, существует целый энергоэффективный район - viikki, построенный в 10 км от центра города (население этого микрорайона составляет 5 500 жителей, площадь 1132 га). При реализации проекта активно применялось внедрение энергосберегающих технологий. В микрорайоне viikki использование солнечной энергии обеспечивает до 50 % потребности в отоплении и горячей воде. Общая площадь солнечных коллекторов составляет 1248 м². Технологии энергосбережения и использование альтернативной энергии обеспечивают до 40% снижения энергопотребления по сравнению с традиционными домами. Энергопотребление в домах не превышает 15 кВт.ч на 1 м2 [3].

Для максимального снижения затрат энергии используются следующие планировочные, конструктивные и инженерно-технические решения. С планировочной точки зрения объемная структура дома должна быть компактной с возможно меньшей изрезанностью фасада, что уменьшает площадь наружных ограждений и снижает тем самым тепло- потери через них. Обязательным условием является наличие входного тамбура. Ориентация дома должна быть широтная, окнами на юг, так как большая часть тепла для обогрева исходит от проникающей в дом солнечной энергии. Затененность дома деревьями и другими строениями исключена. Ограждающие конструкции в домах низкого энергопотребления, или так называемых «пассивных домах» во избежание теплопотерь должны быть максимально герметичными, тепло- и воздухонепроницаемыми, без «мостиков холода». Сопротивление теплопередаче ограждений не должно быть более 0,15 Вт/м2 К. Для этого применяется двойная (внутренняя и внешняя) теплоизоляция. Окна в таких домах используются с трехкамерными стеклопакетами, заполненными инертным газом и специальным покрытием стекол, «оставляющим» внутри помещения более 50 % солнечной энергии, падающей на стекло. Сопротивление теплопередаче окон не должно превышать 0,8 Вт/м² К.

Инженерные системы и сети следующие. Вентиляция в домах - принудительная и осуществляется по принципу рекуперации, т.е. как минимум 70-75 % тепла, уходящего из дома с выходящим теплым воздухом, передается с помощью теплообменника холодному приточному воздуху. Для отопления и горячего водоснабжения дома используются источники тепла и энергии самого дома (внутренние тепловыделения), а также геотермальное тепло и солнечная энергия (с помощью гелио систем). Дополнительная экономия тепловой энергии происходит за счёт использования автоматизированной системы управления всеми техническими устройствами в здании (система «Умный дом»).

Выполнение всех этих требований позволяет снижать потребность в энергии на отопление дома в климатических условиях Европы до 15 кВт.ч/м2 в год. Для сравнения, у кирпичного дома в Европе этот показатель 250-350 кВт.ч/м2 , в России - 400-600 кВт.ч/м2 [2, 3].

Основным недостатком таких домов является большая проблема с качеством воздуха в герметичных непроветриваемых помещениях. Это связано с большим количеством ненатуральных строительных материалов, утеплителей, отделочных материалов, пластиков, синтетических смол и т.п., которые в процессе эксплуатации выделяют в воздух помещения вещества, неблагоприятно влияющие на человека. При строительстве таких домов необходимо тщательное соблюдение технологии строительства. Например, даже небольшая неплотность пароизоляции при устройстве утеплителя внутри здания, или незаизолированная бетонная перемычка, или швы с большим количеством раствора могут свести на нет все усилия по герметизации дома, а исправление брака может стоить очень дорого.

В настоящее время при возведении зданий реализуются конструктивные системы с устройством разнообразных ограждающих конструкций, отдельные из которых не выдерживают критики с позиции целого ряда критериев. Например, для повышения теплозащитных функций наружных стен зданий используют многослойные ограждающие конструкции с различными видами современных теплоизоляционных материалов [1, 2]. При этом довольно широко распространено конструктивное решение кирпичных или комбинированных стен с внутренним слоем из пенополистирола, пенополиуретана или пеноизола.

Использование указанных теплоизоляционных материалов в качестве внутреннего слоя многослойной кирпичной или бетонной стены является нерациональным решением, так как не обеспечивается долговременное сохранение стеной высоких эксплуатационных свойств. В отличие от наружных капитальных слоев стен, рассчитанных по долговечности до 150 лет и более, внутренние слои из высокоэффективных теплоизоляционных материалов сохраняют свои физико-механические свойства в течение 10-25 лет [2]. По истечении указанного срока возникает проблема повышения теплофизических свойств наружных стен, которые перестают удовлетворять нормативным требованиям по теплозащите.

Восстановление теплозащитных функций наружных стен, в свою очередь, потребует достаточно больших трудозатрат и использования дорогостоящих технологий. Кроме того, в процессе эксплуатации многослойных стен с использованием утеплителей с малой паропроницаемостью, например различных видов пенопластов, наблюдается значительное повышение влажности стен, что приводит, в свою очередь, к снижению их теплозащитных свойств. Одной из главных задач ученых, конструкторов, проектировщиков и строителей в настоящее время, и, особенно в ближайшем будущем, является создание нового поколения ограждающих конструкций, обеспечивающих во взаимосвязи с автоматизированными инженерными системами и оборудованием высокую энергетическую эффективность и экологическую безопасность зданий.

В настоящее время идеология создания ограждающих конструкций предусматривает их возведение с определенными свойствами на весь период эксплуатации зданий с учетом действующих на данный период нормативных требований. То есть, если выразиться образно, «зимняя одежда» здания остается неизменной на все время существования здания независимо от времени года, погодных условий и т.д. При изменении нормативных требований к свойствам ограждающих конструкций, которые могут происходить по ряду причин, например, в связи с принятием закона и других нормативных актов по энергосбережению, вызывает необходимость модернизации глухих и светопрозрачных ограждающих конструкций при осуществлении капитального ремонта или реконструкции здания. Эти мероприятия часто требуют огромных трудовых и материальных затрат.

В большинстве домов имеют место проблемы с экологическим состоянием отдельных квартир: наблюдается промерзание стен, образование конденсата и увлажнение внутренней поверхности стен, что, в свою очередь, ведет к образованию плесени, отслоению обоев и т.п. (рис. 2). Проведенное тепловизионное обследование показало, что в отдельных квартирах температура внутренней поверхности наружных стен имеет значения 8-12^оС, при которых происходит образование конденсата и плесени (рис. 3).

В России проектирование и строительство энергоэффективных домов находится в стадии эксперимента. По словам Константина Цицина, генерального директора Фонда содействия реформирования ЖКХ, в российских регионах реализуется всего 9 подобных проектов. Первый 19-квартирный энергоэффективный дом был введен в эксплуатацию в декабре 2010 г. в Барнауле. Стоимость 1 м2 составила 44 тыс.р [4]. В секторе малоэтажного строительства дочерней компанией RDI Group - «Загородный проект» совместно с Velux в Подмосковье на территории проекта «Западная долина» осуществлен пилотный проект «Активный дом».

Рисунок 2

Рисунок 3

Стоимость дома составила около 40 млн. р. Затраты на отопление и горячее водоснабжение «Активного дома» по предварительным расчетам составят 12 566 р. в год. Затраты обычного дома, отапливаемого за счет газа, - 24 000 р. в год; за счет электричества - 217 000 р. в год. Рядом с «Активным домом» продаются обычные коттеджи сравнимой площади - 220 мІ по 12 млн. р. Понятно, что для снижения стоимости строительство таких домов нужно ставить на поток.

На российском рынке уже представлены строительные материалы и инженерные системы для возведения таких зданий. Необходим переход к их типовой постройке. Важно понимать, что альтернативы просто нет. По различным экспертным оценкам запасов основных источников энергии (нефти, газа и угля) в мире осталось максимум на 100 лет. Практически половина потребления энергии приходится на жилые дома. Поэтому основным методом ресурсосбережения становится строительство энергоэффективных зданий.

На сегодняшний день реальными путями повышения энергоэффективности зданий являются:

? отказ от системы централизованного теплоснабжения зданий с огромными теплопотерями, возникающими по дороге от поставщика к потребителю;

? увеличение КПД систем отопления;

? использование источников возобновляемой энергии (солнце, ветер);

? рациональный выбор объемно - планировочных решений зданий с более компактной структурой и меньшей изрезанностью фасада;

? уменьшение теплопотерь через ограждающие конструкции, в том числе путем повышения герметичности зданий;

? применение систем принудительной вентиляции по принципу рекуперации.

Истощение невозобновляемых энергетических ресурсов заставляет задуматься о более сознательном их использовании, и создание энергоэффективных домов - один из шагов на этом пути.

здание энергопотребление каменщик инженерный

Список использованных источников

1. Гагарин В.Г. Макроэкономические аспекты обоснования энергосберегающих мероприятий при повышении теплозащиты ограждающих конструкций зданий. // Строительные материалы. 2010. № 3. С. 8-16.

2. Гагарин В.Г., Козлов В.В. О комплексном показателе тепловой защиты оболочки здания. АВОК: вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. 2010. № 4. С. 52-61.

3. ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.

4. СП 131.13330.2012 Строительная климатология (Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*)(С изменением №2) утвержден Приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 30 июня 2012 г. № 275 и введен в действие с 1 января 2013 г. В СП 131. 13330.2012 "СНиП 23-01-99* Строительная климатология" внесено и утверждено изменение N 2 приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 17 ноября 2015 г. N 823/пр и введено в действие c 1 декабря 2015 г

5. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий (Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003).

6. СНиП 2.02.01-83”Основания зданий и сооружений” М. 1995 СНиП 2.02.01-83* является переизданием СНиП 2.02.01-83 с изменением № 1, утвержденным постановлением Госстроя России от 9 декабря 1985 г. № 211.

7. М.В. Берлинов “Основание и фундаменты” М. 1999г. 319с

8. В.А. Веселов “Проектирование оснований и фундаментов”, М., 1990г. 257с

Размещено на Allbest.ru