Энергосбережение в зданиях и сооружениях

Развитие энергетики сегодня находится на втором этапе, что предполагает интенсивный путь развития с использованием высокоэффективных энергосберегающих технологий нового поколения.

 

Однако не стоит забывать о такой сфере, как объекты социальной направленности и жилой фонд, в том числе современные агрогородки. Доли потребления тепловой и электрической энергии в ЖКХ представлены на диаграмме (рис. 1). Причем, следует отметить, из года в год доля тепловой энергии остается практически неизменной и составляет около 60 % от общего потребления.

 

 

Рис. 1. Структура теплопотребления.

 

 

 

Что касается объектов социальной сферы в сельской местности, то их энергопотребление (табл. 1) находится еще в более выраженном преобладании доли тепловой энергии в балансе общего энергопотребления.

Таблица 1

 

Структура энергопотребления социальных объектов, %

 

Вид энергоресурса	Объект обследования
	ГУО «Средняя школа № 1»	ГУО «Грозовская средняя школа»	Волмянский сельский дом культуры	Социальный психологический центр	Школа №78
Тепловая энергия	87,2	90,6	99,0	65.9	89.5
Электроэнергия	12,8	9,4	1,0	34,1	10.5

 

 

 

В отношении экономии энергии наиболее проблемными зданиями являются здания 60-80-х гг. постройки прошлого века, имеющие средние значения термического сопротивления ограждающих конструкций (стены) около 0,34 м2°С/Вт и световых проемов - 0,15 м2°С/Вт. Нормы по термическому сопротивлению ограждающих конструкций зданий с 01.07.2009 г. приняты в жилых и общественных зданиях: для наружных стен - 2 м2-°С/Вт; для заполнения световых проемов - 1,0 м2°С/Вт.

 

Требуемые значения термического сопротивления теплопередачи в некоторых европейских странах приведены в табл. 2.

 

Таблица 2

 

Термические сопротивления теплопередаче в странах ЕС

 

Страна ЕС	Год принятия требований	Сопротивление теплопередаче, м2оС/Вт
		Стены	Окна	Кровля
Франция	2005	2,78	0,56	5,00
Дания	2006	5,00	0,67	5,56
Норвегия	2007	5,56	0,83	7,69
Швеция	2008	5,56	0,76	7,69
Бельгия	2008	2,00	0,67	3,33
Г ермания	2009	3,57	0,77	5,00
Финляндия	2010	5,88	1,00	11,1
В еликобритания	2010	5,55	0,67	6,67
Италия	2010	3,03	0,50	3,45
Нидерланды	2011	3,45	0,45	3,45

 

К слабым местам в рациональном использовании тепловой и электрической энергии на объектах социальной сферы можно отнести следующие основные ошибки, совершаемые эксплуатирующим оборудование персоналом:

 

- декоративное закрытие отопительных приборов (различные решетки, специальные панели и полное закрытие в нишах);

 

- использование закладки стеклоблоками вместо стандартных окон (характерно для школьных мастерских и спортзалов);

 

- подключение отопительных приборов с неправильно подобранными диаметрами труб замыкающих участков, когда диаметр трубы замыкающего участка равен или более диаметров труб, соединенных с отопительным прибором;

 

- закладка системы естественной вентиляции помещений (например, сайдингом или панелями сухой штукатурки);

 

- не правильное размещение линии светильников относительно окон (перпендикулярно линии окон, что не дает осуществлять регулирование при увеличении (уменьшении) естественной освещенности);

 

- затемнение окон декоративными шторами и большим количеством цветочных горшков и других предметов на подоконниках внутри помещений.

 

Кроме того, необходимо учитывать «мостики холода» (рис. 2), которые особенно часто проявляются в старых конструкциях домов и в домах, имеющих большой срок эксплуатации.

 

 

Рис. 2. Типовые «мостики холода» при строительстве зданий

 

Типовые тепловые потери в индивидуальных домах, построенных до 1993 г., как правило, имеют значения, представленные на рис. 3. В многоэтажных зданиях (постройки до 1993 г., рис. 4) потери тепловой энергии составляют: стены 42-49 %, окна - %, входная дверь в подъезд 5-15 %, подвальные и чердачные перекрытия 11-18 %.

 

 

Рис. 3. Потери тепловой энергии через ограждения индивидуального жилого дома

 

 

 

Можно предложить следующие малозатратные мероприятия:

 

- уплотнение стыков здания и дополнительная теплоизоляция крыши;

 

- ремонт и уплотнение окон, дверей, устройство тамбуров;

 

- уменьшение площади оконных проемов с установкой в между рамном пространстве окна с прозрачной пленкой;

 

- локальное утепление участков стен, включая утепление ниш под отопительными приборами;

 

- утепление полов, подвалов и перекрытий над ними;

 

- утепление теплопроводов в тепловых узлах, тепловых пунктах и технических этажах (если есть);

 

- открытие отопительных приборов (удаление декоративных решеток);

 

 

 

- использование инфракрасных обогревателей для обогрева больших помещений (спортивных и актовых залов);

 

- правильное подключение отопительных приборов;

 

- внедрение современных осветительных систем с автоматическим регулированием светового потока;

 

- рациональное размещение светильников с учетом нормируемой освещенности на рабочих поверхностях;

- использование локальной системы освещения (в читальных залах и библиотеках);

 

- наружное освещение следует выполнять с применением светодиодных светильников (150 Вт) и системой управления освещения;

 

- оптимизация использования естественного освещения;

 

- правильное использование отделочных материалов (изменяются коэффициенты отражения).

 

 

Рис. 4. Распределение площадей жилого фонда по удельному годовому расходу теплоты в зависимости от года постройки

 

 

 

Значительные резервы экономии топлива заключены в рациональном архитектурно-строительном проектировании новых общественных зданий. Экономия может быть достигнута:

 

- соответствующим выбором формы и ориентации зданий;

 

- объемно-планировочными решениями;

 

- выбором теплозащитных качеств наружных ограждений;

 

- выбором дифференцированных по сторонам света стен и размеров окон;

 

- применением в жилых домах моторизованных утепленных ставней;

 

- применением ветроограждающих устройств;

 

- рациональным расположением и управлением приборами искусственного освещения.

 

Кроме того, определенную экономию может принести применение центрального, зонального, по фасадного, поэтажного, местного индивидуального, программного и прерывистого автоматического регулирования и использование управляющих ЭВМ, оснащенных блоками программного и оптимального регулирования энергопотребления.

 

Как показали многочисленные энергетические обследования, перерасход теплоты в зданиях происходит в основном:

 

- из-за пониженного сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций по сравнению с расчетным;

 

- перегрева помещений, особенно в переходные (осенний, весенний) периоды года;

 

- потери теплоты через неизолированные трубопроводы системы отопления;

 

- не заинтересованности теплоснабжающих организаций в сокращении расхода теплоты;

 

- повышенного воздухообмена в помещениях нижних этажей.

 

В числе важнейших направлений экономии энергии на перспективный период необходимо выделить следующие:

 

- развитие систем управления энергоустановками с использованием современных средств АСУ на базе микроЭВМ;

 

- использование сборной теплоты, всех видов вторичных энергетических ресурсов;

 

- увеличение доли ТЭЦ. обеспечивающих комбинированную выработку электрической и тепловой энергии;

 

- улучшение теплотехнических характеристик ограждающих конструкций жилых, административных и промышленных зданий;

 

- совершенствование конструкций источников теплоты и отопительных систем.

 

Оснащение потребителей теплоты средствами контроля и регулирования расхода позволяет сократить затраты энергоресурсов не менее чем на 10-14 %. А при у чете изменения скорости ветра- до 20 %. Кроме того, применение систем пофасадного регулирования отпуска теплоты на отопление дает возможность снизить расход теплоты на 5-7 %.

За счет автоматического регулирования работы центральных и индивидуальных тепловых пунктов и сокращения или ликвидации потерь сетевой воды достигается экономия до 10 %.

 

Основными направлениями работ по экономии тепловой энергии в системах теплоснабжения зданий является:

 

- разработка и применение при планировании и в производстве технически и экономически обоснованных прогрессивных норм расхода тепловой и электрической энергии для осуществления режима экономии и наиболее эффективного их использования;

 

- организация учета отпу ска и потребления теплоты;

 

- разработка и внедрение организационно-технических мероприятий по ликвидации непроизводительных тепловых потерь и утечек в сетях.

 

При разработке планов организационных мероприятий по экономии тепловой энергии в зданиях необходимо предусматривать выполнение работ в следующих направлениях:

 

- повышение теплозащитных свойств ограждающих конструкций зданий;

 

- повышение надежности и автоматизация систем отопления при централизованном теплоснабжении;

 

- разработка конструкции и методики расчетов систем прерывистого отопления зданий с переменным тепловым режимом;

 

- разработка методов реконструкции существующих систем отопления при изменении технологического процесса эксплу атации зданий;

 

- совершенствование систем отопления;

 

- совершенствование схем подключения систем отопления к тепловым сетям.

 

Для утепления зданий старой постройки (до 1993 г., рис. 5) и достижения нормируемого термического сопротивления при постройке современных зданий (рис. 6) используется «термошуба».

 

Термошуба - многослойная легкая конструкция с тонким штукатурным слоем, предназначенная для утепления наружных стен жилых и административных зданий. Система «термошуба» производства «Сармат» - первая в Беларуси технология тепловой модернизации фасадов, рекомендованная для массового применения в строительстве с 1996 г.

 

Преимущества системы «термошуба»:

 

- возможность круглогодичного производства работ на фасадах при температуре от -5 °C до +30 °C;

 

- утепление зданий любой этажности без усиления стен, фундамента, отселения жильцов;

 

- эффективная звукоизоляция стен;

 

- увеличение межремонтного срока эксплуатации здания до 25 лет;

 

- обеспечение оптимального температурно-влажностного микроклимата в помещении;

 

- устойчивость к воздействию температурных перепадов «белорусской зимы»;

 

- устранение проблем «мостиков холода» по перемычкам, металлическим балкам, балконным плитам и плитам перекрытий;

 

- повышение сопротивления теплопередачи наружных стен до нормативных показателей.

 

Система утепления наружных стен эффективными плитными материалами (см. при лож. 1) с защитным слоем из тонкослойной штукатурки армированной стеклотканью все чаще встречается на объектах.

 

Среди этих объектов - жилые дома в поселках для переселения из чернобыльской зоны, новое здание железнодорожного вокзала, крытый каток в Парке Горького, 9- и 12-этажные жилые дома по ул. Охотской и Чекалина и в микрорайоне Уручье, 12-ти этажный жилой дом по ул. Сторожовской, 16-этажный монолитный дом по ул. Ландера, общежитие на 0 мест по ул. Калиновского в Минске; здание филиалов Нацбанка и Внешэкономбанка в Борисове и Пин- ске; жилые дома в городах Березе, Вилейке, Витебске, Заславле, Могилеве, Осиповичах. Шклове и Бресте.Рис. 5. «Термошуба» типового здания: теплоизоляционный пирог с плитой фасадной минераловатной

 

Работы по теплоизоляции проводились на вновь возводимых зданиях для увеличения термического сопротивления ограждающих конструкций до величины, соответствующей нормам, а также в эксплуатируемых промерзающих домах с разрушающимися фасадами, мокрыми стенами, в помещениях, в большинстве из которых температура не поднималась выше 8-20 °C.

15.11.2024