Уважаемые коллеги. Размещение авторского материала на страницах электронного справочника "Информио" является бесплатным. Для получения бесплатного свидетельства необходимо оформить заявку
Положение о размещении авторского материалаОдним из активных потребителей энергии является строительный комплекс, где возможно экономить энергию за счет энергосберегающих технологий в строительстве.
Для развития концепции энергосберегающего дома, безусловно, необходимо опираться на богатый опыт эксплуатации различных зданий. Очевидно, что энергоэффективность здания определяется совокупностью многих факторов. Исследования показывают, что при эксплуатации традиционного многоэтажного жилого дома через стены теряется до 40% тепла, через окна - 18%, подвал - 10%, крышу - 18%, вентиляцию - 14%. Поэтому свести теплопотери к минимуму возможно только при комплексном подходе к энергосбережению.
Таким образом, целью данной работы является рассмотреть современное состояние и возможности дальнейшего развития применения энергосберегающих технологий в строительстве.
Задачами работы являются:
При эксплуатации жилого дома большая часть тепла теряется через ограждающие конструкции: стены, крышу, окна. Поэтому современные системы утепления предусматривают создание комплексной тепловой оболочки, передвигающей зону положительных температур в несущие конструкции по всей поверхности дома, включая и теплоизоляцию контактирующего с грунтом фундамента. Такое решение исключает появление мостиков холода, повышает тепловое сопротивление ограждения и предотвращает выпадение конденсата, отрицательно влияющего на теплоизолирующие и другие эксплуатационные характеристики.
Теплоизоляция зданий и сооружений преследует несколько целей: повышение уровня комфортности, тепло и звукоизоляции, экономию топливных ресурсов и сокращение эксплуатационных расходов.
Высокую энергоэффективность жилища можно обеспечить за счет оптимизации архитектурных форм и расположения объекта с учетом розы ветров, максимального использования солнечной энергии, повышения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций и окон. Снижения теплопотерь при воздухообмене за счет создания высокой герметизации объекта, установки приточно-вытяжной системы вентиляции с рекуперацией тепла и очисткой входящего воздуха, использования нетрадиционных источников энергии. Перечисленные мероприятия подразделяются на пассивную теплозащиту, базирующуюся на создании «броневого» термощита, и активную составляющую, за которой стоят системы умного дома в самых разных проявлениях.
Реализация таких проектов требует увеличения капитальных затрат на строительство, однако вложения окупаются в будущем за счет экономии энергии, снижения эксплуатационных затрат и обеспечения комфортных условий проживания, достигаемых за счет автоматического поддержания определенной температуры, относительной влажности, чистоты воздуха и других параметров.
Перечислим реальные рычаги экономии энергии:
Каждое из этих направлений очень важно. Результатом может стать ощутимая — до десятков процентов — энергетическая экономия, разумеется, при комплексном употреблении.
Интенсивность теплопотерь определяется двумя факторами: разницей температур внутри и снаружи дома и сопротивлением его ограждающих конструкций теплопередаче. Разделив разницу температур At на величину сопротивления теплопередаче Ro стен, кровли, пола, окон и дверей и умножив на площадь S их поверхности, можно вычислить интенсивность теплопотерьQ:
Q = (Δt/R ) х S.
Разница температур At — величина непостоянная, она меняется от сезона к сезону, в течение дня, в зависимости от погоды и т.д. Однако задачу упрощает то обстоятельство, что нам необходимо оценить потребность в тепле суммарно за год. Поэтому для приближенного расчета мы вполне можем использовать такой показатель, как среднегодовая температура воздуха для выбранной местности. Для Воронежской области, по многолетним данным, она составляет 6,9 °С. Если считать комфортной температурой в доме 22 °С, то наша усредненная разница составит
Δt = 22 °С—6,9 °С = 15,1 °С.
Итак, приступаем к расчету, приведем пример расчета теплопотерь через стены.
Площадь стен нашего дома (два квадратных этажа 8,7 х 8,7 м высотой 2,5 м) будет примерно равна 175 кв. м. Однако из этого нужно вычесть площадь окон и дверей, для которых мы рассчитаем теплопотери отдельно. Предположим, что входная дверь у нас одна, стандартного размера 900 х 2 000 мм, а окон — 16 штук (по два на каждой стороне на обоих этажах) размером 1500 х 1500 мм. Суммарная площадь окон и дверей составит 37,8 кв. м, а оставшаяся площадь кирпичных стен — 137,2 кв. м.
Величина сопротивления теплопередаче стены толщиной в два кирпича равна 0,61 м2 х °С/Вт. Для простоты пренебрежем сопротивлением теплопередаче слоя штукатурки, покрывающей стены изнутри. Таким образом, тепловыделение всех стен дома составит:
Qстен = (15,1 °С/0,61 м2х°С/ Вт) х 137,2 м2= 3,396 кВт.
Теплопотери рассчитаны и приведены в таблице 1.
Таблица 1. Теплопотери
Теплопотери |
Разница температур, °С |
Площадь, кв. м |
Сопротивление теплопередаче, м2х°С/Вт |
Теплопотери, кВт |
Стен |
15,1 |
175 |
0,61 |
3,396 |
Кровли |
15,1 |
88 |
1,35 |
0,984 |
Пола |
15,1 |
75 |
1,85 |
0,4 |
Двери |
15,1 |
1,8 |
1,2 |
0,022 |
Окон |
15,1 |
36 |
0,55 |
0,988 |
Вентиляции |
15,1 |
|
|
2,26 |
Итого |
|
|
|
8,05 |
Собственно, выше мы вычислили мощность, которая будет необходима для нагрева теплоносителя. А греть его мы будем, естественно, с помощью котла. Таким образом, расходы на отопление — это стоимость топлива для этого котла.
Пожалуй, самым энергосберегающим индивидуальным зданием в России является активный дом, сооруженный в 2011 году по инициативе компании VELUX. В основу его концепции легли три базовые составляющие: энергия, здоровый микроклимат, окружающая среда. Они нашли реальное воплощение в оригинальной конструкции двухэтажного дома для одной семьи площадью 230 кв. м. Стены выполнены из пространственного каркаса, конструкция которого заведомо прерывает мостики холода в несущих элементах. Общая толщина стенового утеплителя составляла 550 мм, что обеспечивало величину термического сопротивления 12,07 м2 х °С/Вт. (Для сравнения можно привести этот же параметр, являющийся нормой для московского городского строительства. Он составляет для ограждающих конструкций 3,5 м2 х °С/Вт.) В качестве универсального теплоизолятора для всех компонентов здания был выбран плитный утеплитель. Внутренняя сторона стен обшита гипсокартоном высокой плотности, что придает легкой деревянной каркасной конструкции дополнительную теплоемкость. Из вышесказанного следует, что обладая таким большим термосопротивлением, дом практически не излучает наружу тепловую энергию. А это значит, что расходы на его отопление окажутся весьма скромными.
Таким образом, в настоящее время научно-исследовательские институты и промышленные производители предложили целую гамму технологических решений, обеспечивающих рост энергоэффективности жилых домов: теплоизоляция фасадов, легкие бетоны, оконные конструкции, системы вентиляции с рекуперацией тепла, широко корпусные конструкции домов, системы учета и регулирования тепла и т.д. Все эти решения в достаточной степени известны специалистам и при наличии достаточных стимулов могут быть оперативно внедрены в практику строительства.
Библиографический список
Сервис «Комментарии» - это возможность для всех наших читателей дополнить опубликованный на сайте материал фактами или выразить свое мнение по затрагиваемой материалом теме.
Редакция Информио.ру оставляет за собой право удалить комментарий пользователя без предупреждения и объяснения причин. Однако этого, скорее всего, не произойдет, если Вы будете придерживаться следующих правил:
Претензии к качеству материалов, заголовкам, работе журналистов и СМИ в целом присылайте на адрес
Информация доступна только для зарегистрированных пользователей.
Уважаемые коллеги. Убедительная просьба быть внимательнее при оформлении заявки. На основании заполненной формы оформляется электронное свидетельство. В случае неверно указанных данных организация ответственности не несёт.