Основные направления энергосбережения в строительстве.

Предприятия, находящиеся в подчинении Министерства архитектуры и строительства, обладают большим потенциалом энергосбережения. Величина этого потенциала, утвержденная в Республиканской программе энергосбережения на 2006 - 2010 годы составляет 22,6%. При суммарном потреблении ТЭР в 2004 году всеми предприятиями Минстройархитектуры в размере 1524,8 тыс. т У.Т., планируемая экономия за счет внедрения энергосберегающих мероприятий в 2006-2010 годах должна составить 345 тыс. т У.Т.

Производство высококачественных строительных материалов основано на тепловых процессах, связанных с расходом значительного количества топливно-энергетических ресурсов. При этом коэффициент полезного их использования в отрасли не превышает 40%.

Значительное количество энергоресурсов внутри отрасли производства строительных материалов потребляется при изготовлении цемента. Традиционный мокрый способ производства цемента является энергоемким процессом. При этом способе производства удельный расход энергоресурсов на отжиг клинкера примерно в 1,5–2 раза выше, чем при сухом способе. Поэтому одним из главных направлений энергосбережения является применение сухого способа производства цемента.

В производстве бетона энергосберегающими являются производство и внедрение добавок-ускорителей отвердения бетона для перехода на малоэнергоемкую технологию производства сборного железобетона. Насущной задачей для всего строительного комплекса является организация выпуска строительных и изоляционных материалов и конструкций, снижающих теплопотери через ограждающие конструкции зданий.

Строительство жилых домов, являясь приоритетным направлением социально-экономического развития Республики Беларусь, активно стимулируется государством, получает первоочередное финансирование и кредитование.

Коммунальное хозяйство и жилищные организации в республике являются крупнейшими потребителями тепловой энергии. Они потребляют до 60% от всей вырабатываемой в республике тепловой энергии.

Значительные резервы экономии топлива заключены в рациональном архитектурно-строительном проектировании новых зданий. Экономия может быть достигнута: соответствующим выбором формы и ориентации зданий; объёмно-планировочными решениями; выбором теплозащитных качеств наружных ограждений.

Перерасход теплоты в зданиях происходит, в основном, из-за:

-пониженных по сравнению с расчётным значением теплозащитных свойств ограждающих конструкций (стен), оконных проемов;

-потери теплоты через неплотности в притворах окон и балконных дверей;

-перегрева помещений из-за неотрегулированности системы отопления, особенно в переходные периоды года;

-потери теплоты через неизолированные трубопроводы;

-не заинтересованности теплоснабжающих организаций в сокращении расхода теплоты;

-повышенного воздухообмена в помещениях нижних этажей.

При сравнении расчетного годового теплопотребления в г. Минске в 70 – 90 кВт∙ч/м² с немецкими нормативами в 35 – 50 кВт∙ч/м² виден значительный потенциал экономии. Рассмотрим типовую структуру потерь тепловой энергии зданием, а также потенциал энергосбережения по каждому конструктивному элементу (см. таблицу 10.1)

 

Таблица 10.1 Потери энергии и потенциал энергосбережения в зданиях

№ п/п	Конструктивный элемент	Потери теплоты, %	Потенциал энергосбережения, %
	Наружные стены		35 - 50
	Окна		40 - 45
	Вентиляция		35 - 40
	Пол, потолок		35 - 40
	Горячая вода		25 - 30

 

Как видно, основное потребление тепловой энергии связано с отоплением здания для компенсации потерь тепла через стены, окна, пол, потолок и за счет вентиляции помещений.

Оснащение потребителей тепла средствами контроля и регулирования расхода позволит сократить затраты энергоресурсов не менее, чем на 10- 14%, а при учёте изменения скорости ветра - до 20%. Автоматическое регулирование работы центральных и индивидуальных тепловых пунктов и сокращение или ликвидация потерь сетевой воды дает экономию до 10%. С помощью регуляторов и средств оперативного контроля температуры в отапливаемых помещениях можно стабильно выдержать комфортный режим при одновременном снижении температуры на 1-2°С. Это даст возможность сократить потребление топлива, расходуемого на отопление, до 10%.

Известно, что недостаточная теплоизоляция ограждающих конструкций и других элементов зданий приводит к значительным теплопотерям. Интересные испытания эффективности применения теплоизоляции проведены в Канаде. В результате теплоизоляции наружных стен полистиролом толщиной 5 см. тепловые потери были снижены на 65%. Теплоизоляция потолка матами из стекловолокна позволила снизить потери тепла на 69%. Окупаемость затрат на дополнительное устройство теплоизоляции - менее 3 лет. В течение отопительного сезона достигалась экономия по сравнению с нормативными решениями - в интервале 14-71%.

Использование бетона низкой плотности с наполнителями в виде перлита или других лёгких материалов для изготовления ограждающих конструкций зданий позволяет в 4-8 раз повысить термическое сопротивление наружных стен.

Разработаны ограждающие строительные конструкции со встроенными аккумуляторами на основе фазового перехода гидратных солей. Теплоёмкость аккумулирующего вещества в зоне температуры фазового перехода увеличивается в 4 – 10 раз. Теплоаккумулирующий материал создан из набора компонентов, которые позволяют иметь температуру плавления от 5 до70^оС. В европейских странах получает распространение аккумулирование теплоты в наружных ограждениях зданий с помощью замоноличенных пластмассовых труб с водногликолевым раствором. Потери тепла в таких аккумуляторах относительно невелики. Падение температуры теплоносителя не превышает 8^оС в сутки. Эти аккумуляторы могут быть использованы для утилизации сборного тепла промышленных предприятий и подключения к системам теплоснабжения зданий

Одним из последних достижений в области энергосбережения на Западе, а также успешным средством для целенаправленной экономии энергии является регенерация тепла. Регенерация тепла означает утилизацию тепловой энергии из удаляемого при помощи технических установок комнатного воздуха и передача ее поступающему в помещения воздуху. В результате повышается комфортность комнатных условий, а также снижается тепловая нагрузка на систему отопления, а следовательно, и годовая потребность в энергии для нагрева или для охлаждения приточного воздуха. На базе вышеприведенной и других идей энергосбережения и эффективного использования энергии в Германии и других европейских странах уже строятся "пассивные" дома, использующие минимум внешней энергии.

В республике вплотную подошли и к решению проблемы уменьшения потерь тепла через вентиляцию, которые составляют большую долю всех теплопотерь жилого фонда. В Минске в микрорайоне Красный Бор построен экспериментальный дом будущего, в котором нет ни форточек, ни батарей. При строительстве дома учтено все, чтобы сохранить тепло: уменьшена теплопроводность стен; вместо металлических гибких связей применяется стеклопластиковая арматура; используются более эффективные утеплители. Стекла на окнах энергосберегающие, отражающие инфракрасное излучение назад в помещение. В итоге их теплопотери вдвое меньше, чем у применяемых в настоящее время.

Если в обычных квартирах идет постоянная вентиляция воздуха (через шахты теплый воздух уходит, а через окна и щели приходит холодный воздух с улицы), то в экспериментальном доме вентиляция не свободная, а «принудительная». В лоджии каждой квартиры установлен блок принудительной вентиляции, который, подавая в квартиру воздух с улицы, будет подогревать его выходящим из квартиры теплом.

Новая система вентиляции обеспечивает оптимальный уровень температуры, влажности и газовый состава воздуха в квартире. Оснащенная блоком догрева, система вентиляции создаст комфорт в помещении в переходный период «осень – зима», когда отопление еще не включили, но в домах уже прохладно.

Стоимость отопления для жильцов в 3–4 раза меньше той суммы, которую обычно вынуждены платить другие жители.

Приоритетными направлениями повышения эффективности использования ТЭР и реализации потенциала энергосбережения в строительстве являются:

· внедрение новых и совершенствование существующих технологий в производстве энергоемких строительных материалов, изделий и конструкций;

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

· использование сборного тепла, всех видов вторичных энергетических ресурсов;

· увеличение доли ТЭЦ, обеспечивающих комбинированную выработку электрической и тепловой энергии;

· совершенствование конструкций источников теплоты и теплопотребляющих систем;

· внедрение систем поквартирного учета и регулирования расходов тепла для нужд отопления, вентиляции и горячего водоснабжения;

· развитие систем управления энергоустановками с использованием современных средств АСУ на базе микро-ЭВМ;

· 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.

Необходимые инвестиции на 2006-2010гг. – 40-45 млрд. руб., из них собственные – до 30%.

Любое лицо или организация, намеревающиеся строить здания, обязаны принять все меры для предотвращения тепловых потерь и для рационального использования всех видов энергетического оборудования в здании в соответствии со стандартами, устанавливаемыми Министерством архитектуры и строительства.