Энергоэффективность жилых зданий нового поколения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.01, кандидат технических наук Подолян, Леонид Алексеевич

• Подолян, Леонид Алексеевич
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Подолян, Леонид Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ И ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИИТЕЛЬСТВА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Нормативная основа энергосбережения.

1.2. Основы комплексного подхода при проектировании и строительстве энергоэффективных зданий.

1.3. Влияние объемно-планировочных и конструктивных решений на энергоэффективность зданий.

1.4. Инженерные системы и оборудование энергоэффективных зданий.

1.5. Выводы, цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ И КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОГО ЖИЛОГО ЗДАНИЯ

2.1. Обоснование объемно-планировочных решений эпергоэффективных зданий.

2.2. Расчет и анализ эксплуатационных затрат, выбор серии жилых домов для реализации проекта эпергоэффективного жилого дома.

2.3. Анализ и выбор конструктивных решений и теплотехнических характеристик ограждающих конструкций серии 111/МО.

2.4. Выбор конструкции окоп и балконных дверей для энергоэффективного дома.

2.5. Корректировка типовых домов серии 111-355 /МО для реализации проекта «Энергоэффективный жилой дом».

2.6. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ ЭПЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ.

3.1. Система теплоснабжения.

3.2. Выбор вида труб для устройства внутренних инженерных систем.

3.2. Система отопления.

3.3. Система горячего водоснабжения.

3.4. Система вентиляции и использования тепла вытяжного воздуха.

3.5. Принципиальные решения по работе узлов и автоматизации инженерных систем.

3.6. Выводы по главе.

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ПРОВЕРКИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА.

4.1. Фактические теплозащитные свойства ограждающих конструкций жилого дома в мкр. Никулино-2 г. Москвы.

4.2. Результаты натурных экспериментальных исследований теплового режима жилого дома в мкр. Никулино-2 г. Москвы.

4.3. Технико-экономическая оценка результатов исследований.

4.4. Систематизация оптимальных конструктивных решений оболочки здания и инженерных систем для энергоэффективных зданий.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Энергоэффективность жилых зданий нового поколения»

Актуальность темы диссертации. Эффективность использования энергии является своего рода индикатором научно-технического и экономического потенциала общества, позволяющим оценивать уровень его развития. Сопоставление показателей энергоэффективности экономики России с развитыми странами показывает, что удельная энергоемкость нашего валового внутреннего продукта (ВВП) в несколько раз выше, чем в развитых странах. Так, уровень энергопотребления в расчете на единицу сопоставимого ВВП России примерно в 4 раза выше, чем в США - стране с высокой энерговооруженностью материального производства, сферы услуг и быта. Уровень потребления электроэнергии в расчете на единицу сопоставимого ВВП в России выше, чем в США в 2,5 раза, Германии и Японии в 3,6 раза. Все это свидетельствует о значительных резервах экономии эпергоресурсов в России, масштабы которых можно оценить примерно в 40-50% от уровня потребляемых топлива и энергии.

Сложное положение экономики России, в котором оказалась и отечественная энергетика, в ближайшем будущем может привести к глубочайшему энергетическому кризису, который сведет на нет все усилия но реформированию экономики, остановит намечающиеся тенденции в оживлении промышленности. По оценкам российских специалистов для сохранения энергетического потенциала России хотя бы на уровне середины 90-х годов необходим ввод 7 млн кВт электрических мощностей в год, что потребует более 50 млрд. долларов инвестиций до 2010 года.

Столь же неблагоприятная картина сложилась, в частности, и в теплоснабжении. Построенные в средней полосе России здания имеют высокие показатели расхода тепла в отопительный период: многоквартирные - 350.600 кВтхч/(м2хгод), одноквартирные - 600.800 кВтхч/(м2хгод)., в то время как в странах с аналогичным климатом, например Швеции н Финляндии - 135 У кВтхч/(м хгод). Удельное потребление воды из городского водопровода составляет 250, л и более на человека в сутки, а с учетом потребностей хозяйства и промышленности - 500 л, в том числе потребление горячей воды населением при централизованном горячем водоснабжении - 150.200 л в сутки на человека, в то время как в странах Западной Европы - в 3 раза меньше (50.70 л). При этом следует отметить, что суммарный потенциал энергосбережения в России по состоянию на 2005 год оценивался в 500 млн т.у.т. или около 40% всего потребления энергетических ресурсов. Как показывает практика «сквозного» аудита, более 30% потенциала экономии энергии сосредоточено в системах инженерного оборудования, до 70% экономии энергии может быть получено непосредственно в зданиях и сооружениях.

Целенаправленная реализация программ энергоресурсосбережения позволила бы при существенно меньших, чем для ввода новых энергетических мощностей, капитальных затратах, уменьшить дефицит энергии и создать благоприятные условия для решения проблемы в топливно-энергетическом комплексе. По данным РЛО «ЕЭС России» реализации даже 1/5 потенциала электро- и теплосбережения у потребителей снизит потребность в новых мощностях на 5-6 %.

Располагаемый потенциал энергосбережения во многом обусловлен типовыми техническими решениями, применявшимися при проектировании систем энергопотребления и энергоснабжения в 50-70-е годы XX столетия. Существующая практика нерационального расходования топливно-энергетических ресурсов во многом определяется сложившейся ранее системой приоритетов, при которой рациональное расходование эпергоресурсов не оказывало существенного влияния на экономические показатели.

Изменение ценовой политики, переход экономики на рыночные отношения, привели к значительному увеличению доли энергоресурсов в себестоимости продукции из-за возросшего дефицита топливно-энергетических ресурсов и устойчивой тенденции возрастания их стоимости.

Основными недостатками в теплоснабжении в целом по стране являются:

• большие непроизводственные потери (по данным Академии наук эта цифра составляет 150 млн. тонн у.т. из 700 млн. тонн у.т., расходуемого на теплоснабжение);

• низкая надежность систем теплоснабжения;

• работа в условиях дефицита тепловой мощности; j

• не выдерживаются условия теплового комфорта (зимой холодно, в переходный период перетопы, концевые потребители получают теплоноситель нерасчетных параметров, в одном здании разброс по температуре составляет 10-15 °С);

В связи с вышеизложенным, работы, направленные на снижение энергопотребления существующих зданий и сооружений и использование нетрадиционных источников энергии, представляются актуальными и имеющими большую научно-техническую и практическую значимость.

Цель и задачи работы. Целыо настоящей работы является обоснование и выбор на основе комплексных исследований оптимальных объемно-планировочных и конструктивных решений, а также инженерных систем и оборудования для энергоэффективных жилых зданий.

Достижение поставленной цели определило постановку следующих задач:

• обосновать выбор типа здания массового строительства в г. Москве как базу для создания энергоэффективного жилого дома;

• обосновать применительно к выбранному типу здания объемно-планировочные и конструктивные решения, способствующие повышению энергоэффективности, качества функционирования и экономичности;

• провести обоснования и исследования комплекса технических систем, способствующих реализации энергосберегающих технологий в экспериментальном доме;

• провести экспериментальные исследования эффективности принятых при проектировании решений и технико-экономическую оценку полученных результатов;

• систематизировать оптимальные энергосберегающие мероприятия для их внедрения в практику массового строительства.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность и целесообразность создания энергоэффективного жилого дома на базе домов серии Ill/МО, принятых к массовому строительству в г. Москве; о

• обоснованы объемно-планировочные и конструктивные решения энергоэффективного жилого дома, выбраны наиболее рациональные из условия энергосбережения;

• обоснованы технические решения инженерных систем и применяемого оборудования для их устройства;

• выбранные технические решения проверены при проектировании, строительстве и эксплуатации экспериментального жилого дома в микрорайоне Никулино-2 г. Москвы, подтверждена их энергоэффективность, выполнена технико-экономическая оценка полученных результатов.

• систематизированы оптимальные энергосберегающие мероприятия и технические решения для их применения при проектировании и строительстве жилых зданий с пониженным энергопотреблением в период их эксплуатации.

На защиту выносятся:

• результаты обоснования объемно-планировочных и конструктивных решений энергоэффективного жилого дома;

• результаты обоснования технических решений инженерных систем и применяемого оборудования для их устройства;

• результаты экспериментальной проверки разработанных технических решений в процессе эксплуатации энергоэффективного жилого дома в микрорайоне Никулино-2 г. Москвы и технико-экономической оценки фактических показателей его энергопотребления;

• результаты систематизации оптимальных энергосберегающих мероприятий и технических решений для применения при проектировании и строительстве зданий с пониженным энергопотреблением в период их эксплуатации.

Объект исследования. Объектом исследования является энергопотребление жилых зданий в процессе эксплуатации.

Предмет исследования. Предметом исследования являются объемно-планировочные и конструктивные решения зданий, а также технические решения инженерных систем и применяемого оборудования для их устройства, способствующие снижению энергопотребления в период их эксплуатации.

Теоретические и методологические основы исследований. Теоретическими и методологическими основами исследований являются достижения отечественной и зарубежной науки в области энергосбережения.

Научно-техническая и практическая ценность работы заключается в обосновании и выборе оптимальных энергосберегающих мероприятий и технических решений для жилых домов, рекомендуемых к массовой застройке.

Достоверность результатов. Достоверность и обоснованность полученных результатов, основных положений и выводов диссертации подтверждается сходимостью результатов теоретических исследований с экспериментальными данными энергопотребления жилого дома в мкр. Никулино-2 г. Москвы в процессе его эксплуатации, согласованностью полученных результатов с данными отечественных и зарубежных исследователей.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

• заседаниях секции Научно-технического совета строительно-квартирных органов МО РФ;

• заседаниях Научно-технического Совета Комплекса архитектуры, строительства, развития и реконструкции города Москвы;

• Ученом Совете 26 Центрального научно-исследовательского института МО РФ;

• заседании кафедры «Здания и сооружения на транспорте» Российского государственного открытого технического университета путей сообщения.

Реализация научных результатов диссертации. Результаты экспериментально-теоретических исследований диссертационной работы реализованы при проектировании и строительстве эпергоэффективного жилого дома, построенного в 2001 г. по адресу: г. Москва, микрорайон Никулино-2, ул. академика Анохина, д.62.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числе:

1. Аверьянов В.К., Зарецкий Р.Ю., Подолян J1.A. Тютюнников А.И. Энергоэффективный дом // Информационный бюллетень «Теплоэнергетические технологии». 2002., №3. С. 15-19.

2. Иванов Г.С., Подолян J1.A. Энергосбережение в зданиях //Энергия: экономика, техника, экология». 1999. №12. С.25-32.

3. Подолян J1.A. Системы теплопотребления с тепловыми пунктами и компенсационно-блочным методом регулирования// Материалы научно-технической конференции «Эффективные методы проектирования, строительства и эксплуатации систем теплоснабжения», г. Ленинград. 6-8 декабря 1990 г.

4. Крицкий Г.К., Подолян J1.A., Тарабрин A.M. Система теплоснабжения с автоматизированным программным отпуском теплоты// Материалы научно-технической конференции «Эффективные методы проектирования, строительства и эксплуатации систем теплоснабжения», г. Ленинград. 6-8 декабря 1990 г.

5. Андреев Е.И., Агафонов А.Н., Подолян Л.А. и др. Справочник военного инженера-энергетика// Под общей редакцией Булата В.А. М., МО РФ, 2000.

6. Иванов Г.С., Подолян Л.А. Энергосбережение в зданиях// «Новости теплоснабжения». 2001. №7. С.8-13.

7. Аверьянов В.К., Андреичев С.В., Артемов А.П., Подолян Л.А. и др. Руководство по экономии топливно-энергетических ресурсов, расходуемых в Вооруженных Силах Российской Федерации на коммунально-бытовые нужды// М., МО РФ, 2004.

8. Аверьянов В.К., Подолян Л.А. Авторское свидетельство №1721404 «Конвектор». Приоритет от 17.07.1989 г.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы, включающего 97 наименований и 2 приложений. Работа изложена на 156 страницах, включая 38 рисунков, 22 таблицы и 99 листов машинописного текста.

Заключение диссертации по теме «Строительные конструкции, здания и сооружения», Подолян, Леонид Алексеевич

3.7. Выводы по главе

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Для опытной проверки на энергоэффективиом жилом доме из условия максимального энергосбережения за счет управляемости теплогидравлическими режимами в каждой комнате целесообразно принять систему отопления с поквартирной плинтусной разводкой магистралей и двухтрубным подключением отопительных приборов. На каждой ветви предусмотреть теплосчётчик, балансовый вентиль и термостатические вентили на приборах. В качестве теплопроироводов целесообразно использовать металлополимерные трубы. По технико-экономическим соображениям целесообразно принять отопительные приборы «Универсал ТБ» Сантехпроект с установкой термостатов и узлов подключения типа «Данфосс».

Поквартирная горизонтальная разводка системы отопления с установкой термостатов и теплосчетчиков может дать экономию до 30% за счет учета бытовых тепловыделений, прихода солнечной радиации, программного регулирования потребителем температуры воздуха в отдельных комнатах, ликвидации излишнего проветривания и др.

2. Систему горячего водоснабжения целесообразно запроектировать с местным децентрализованным приготовлением воды в техническом подполье за счёт работы парокомпрессионных тепловых насосов. В качестве низкопотенциального источника тепла для работы испарителей тепловых насосов рекомендуется использовать комбинацию тепла грунта через скважины, условно чистых вод канализации и тепла вытяжного воздуха систем вентиляции.

Для снижения расчётной мощности тепловых насосов целесоообразно предусмотреть установку баков аккумуляторов и насосов для циркуляции и подачи горячей воды в систему горячего водоснабжения всего дома.

3. В проекте энергоэффективного дома целесообразно применять центральную механическую вытяжную систему вентиляции с утилизацией воздуха тепловыми насосами на нужды горячего водоснабжения. Вентиляторы и рекуператоры целесообразно разместить на техническом этаже каждой секции с выбросом отработанного воздуха в атмосферу. Приток воздуха в жилые комнаты предусмотреть через самовентилируемые оконные блоки (для ПХВ окон) или специально разработанные клапаны в переплётах (для деревянных переплётов).

4. Целесообразно предусмотреть диспетчерскую систему с автоматическим сбором данных по энерго- и ресурсопотреблению, контролем и управлением параметров энергопотребления, своевременным обнаружением аварийных ситуаций.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ПРОВЕРКИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

4.1. Фактические теплозащитные свойства ограждающих конструкций жилого дома в мкр. Ннкулино-2 г. Москвы

Работы по обследованию фактических теплозащитных свойств ограждающих конструкций энергоэффективного жилого дома проводились с использованием «Комплексной методики контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций зданий и сооружений», утвержденной начальником управления стандартизации, технического нормирования и сертификации Госстроя РФ и требованиями действующих нормативных документов /21, 31/.

Обследование фактического теплотехнического состояния энергоэффективного дома включало в себя тепловизионное обследование ограждающих конструкций и определение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций контактным методом.

Метод тенловизиопного обследования основан на дистанционном измерении и регистрации тепловизором температурных полей поверхностей ограждающих конструкций, между внутренними и наружными поверхностями которых существует перепад температур /21,31/.

Тепловизионная съемка позволила получить тепловой «портрет» ограждающей конструкции здания.

Тепловизионное обследование ограждающих конструкций проводилось в соответствии с требованиями ГОСТ 26629.

Метод определения фактического сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций реализуется на основе контактных измерений температур и теплопроводности материалов конструкций на базовых участках. Выбор базовых участков проводился но результатам тепловизионных обследований и визуального обследования внутренней поверхности ограждающих конструкций. Определение сопротивления теплопередаче базовых участков выполнялось в соответствии с требованиями ГОСТ 26254, ГОСТ 26602.1 и СНиП II-3-79 (изд. 1998 г.).

Выполнение работ по тепловизионпому обследованию ограждающих конструкций энергоэффективного здания проводилось с применением тепловизора

IRTIS-200, сертифицированного Госстандартом РФ, отвечающего следующим требованиям:

• диапазон измеряемых температур, не менее от -20°С до 100°С

• температурное разрешение, не более 0,1°С при 30°С

• погрешность измерения температуры, не более ±2% измеряемого значения

• пространственное разрешение (при 50% контрасте), не менее 100 элементов на строку

• формат разложения изображения, не менее 140x140 элементов в кадре, 20 кадров в секунду

• рабочий спектральный диапазон 3-5мкм

• угол поля зрения объективов от 7° до 40° Тепловизионная съемка производилась при перепаде температур между наружным и внутренним воздухом 24 °С, при этом отсутствовали атмосферные осадки в виде тумана, задымленности и прямого солнечного облучения, при режимах теплопередаче, близких к стационарным и при значении коэффициента теплового излучения равного 0,95.

Результаты тепловизионных обследований в виде термограмм представлены на рис. 4.1 - 4.4, их анализ свидетельствует об относительной теплотехнической однородности наружных стеновых панелей, поставляемых ДОАО «355 КЖИ» ХК «Главстройпром»на строительство дома, и удовлетворительном качестве выполнения стыков наружных стеновых панелей.

Работы но определению фактического сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций энергоэффективного дома включали в себя:

- обследование внутренней поверхности ограждающих конструкций с выявлением и фиксацией дефектных мест;

- определение основных параметров внутреннего микроклимата помещений;

- выбор базовых участков ограждающих конструкций для определения фактического сопротивления теплопередаче;

- определение фактических значений коэффициента теплопроводности теплоизоляционных материалов базовых участков;

Рис. 4.4. Термограмма южного и восточного фасадов здания if • ft

Рис.4.3. Термограмма южного к восточного фасадов

ГО сл

Рис. 4.2. Термограмма северного и западного фасадов

Рис. 4.1. Термограмма южного и западного фасадов го

- расчет фактического сопротивления теплопередаче базовых участков ограждающих конструкций.

Обследование внутренней поверхности ограждающих конструкций производилось методом визуального осмотра с фотографированием дефектных мест.

При определении основных параметров микроклимата помещений контактными измерениями фиксировались: температура и влажность внутреннего воздуха помещения, температура внутренней поверхности ограждающих конструкций.

Температура измерялась термометрами, влажность воздуха — влагомером. Измерение температуры внутреннего воздуха осуществлялось па расстоянии 100150 мм от внутренней поверхности ограждающих конструкций и стыковых соединений, а по вертикали на расстоянии 100, 250, 750 и 1500 мм от пола и 100 и 250 мм от потолка. Измерение температуры у поверхности светонрозрачных ограждающих конструкций осуществлялось на расстоянии 100-150 мм от поверхности стекла.

Измерение температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций и горизонтальных и вертикальных их соединений (швов) осуществлялась в пяти точках.

Выбор помещений (квартир) для проведения обследований осуществлялся на основе анализа тепловизионных обследований. Результаты обследования и определения параметров микроклимата выбранных помещений приведены в табл. 4.1.

Определение коэффициента теплопроводности утеплителя (пенополистирола) базовых участков производилось прибором ИТП-МГ4, № 43, сертификат соответствия № 0000027. Прибор соответствует обыкновенному исполнению по ГОСТ 12997-84* и предназначен для оперативного определения теплопроводности строительных материалов по ГОСТ 7076-99 в образцах методом измерения плотности стационарного теплового потока и методом теплового зонда в образцах и изделиях. При обследовании квартир измерение коэффициентов теплопроводности пенополистирола проводилось методом теплового зонда.

Определение коэффициента теплопроводности пенополистирола производилось зондом непосредственно в панелях, для чего в них высверливались скважины диаметром 8 мм и глубиной до 280 - 320 мм. Перед испытанием измерялась фактическая толщина утеплителя панели. Результаты определения среднего коэффициента теплопроводности и весовой влажности пенополистирола базовых участков панелей приведены в табл. 4.2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проведенных экспериментально-теоретических исследований позволяют сделать следующие выводы:

1. В ходе выполнения работы теоретически обоснована и экспериментально подтверждена техническая возможность и экономическая целесообразность создания энергоэффективных зданий. Максимальный эффект энергосбережения может быть достигнут при комплексном рассмотрении объемно-планировочных и конструктивных решений, а также применении нетрадиционных для отечественной практики строительства инженерно-технических систем.

2. В результате технико-экономического анализа в качестве базовой серии для реализации проекта энергоэффективного жилого дома для строительства в мкр. Никулино-2 из числа рекомендованных к массовой застройке в г. Москве принята серия 111/МО. Изготовителем наружных стеновых панелей выбран 355 КЖИ. К положительным качествам серии 111/355-МО как базовой для энергоэффективного здания относятся следующие:

• блок-секция обладает наилучшими теплотехническими показателями из известных отечественных массовых секций;

• внутренняя планировка здания позволяет, при необходимости, осуществлять плинтусную разводку трубопроводов, поквартирную установку приборов учета, теплоутилизаторов, теплоаккумуляторов, а также монтаж воздуховодов для утилизации выбросного воздуха.

3. Для повышения энергоэффективности в базовое решение целесообразно внести следующие изменения:

• изменить систему вентиляции здания, отказаться от устройства «теплого» чердака, использовать чердачное пространство для установки оборудования, утилизирующего теплый вытяжной воздух. Соответствующим образом изменить теплоизоляцию покрытия и чердачного перекрытия.

• заменить типовые окна на самовентилируемые, обеспечивающие необходимую контролируемую вентиляцию помещений.

• выполнить остекление лоджий, как архитектурно-конструктивное решение, способствующее снижению теплоиотерь как за счет уменьшения теплового потока через ограждающие конструкции, так и за счет нагрева инфильтруемого воздуха.

• использовать подвальные помещения для размещения энергосберегающего оборудования инженерных систем.

4. В связи с тем, что большие затраты тепловой энергии связаны с нагреванием инфильтрующегося холодного воздуха, целесообразно предусматривать использование энерго'эффективных конструкций самовентилируемых окон повышенной герметичности или окопных блоков со специально разработанными клапанами, позволяющих уменьшить количество инфильтрующегося воздуха до минимально допустимой кратности воздухообмена (п=1 объем/ч), при этом энергозатраты на отопление здания могут быть снижены на 16% при том же уровне теплозащиты окон. Дальнейшее снижение теплопотерь может быть достигнуто за счет применения новых конструкции окоп с теплоотражающими покрытиями и пленками, что в несколько раз дешевле и эффективнее повышения теплозащиты наружных стен и перекрытий.

5. Для использования па эиергоэффективных жилых домах из условия максимального энергосбережения за счет управляемости теплогидравлическимп режимами в каждой комнате целесообразно принимать систему отопления с поквартирной плинтусной разводкой магистралей и двухтрубным подключением отопнтельпых приборов. На каждой ветви предусмотреть теплосчётчик, балансовый вентиль и термостатические вентили на приборах.

Поквартирная горизонтальная разводка системы отопления с установкой термостатов и теплосчетчиков дает экономию до 30% за счет учета тепловыделений, прихода солнечной радиации, программного регулирования потребителем температуры воздуха в отдельных комнатах, ликвидации излишнего проветривания и др.

6. Для системы горячего водоснабжения целесообразно использовать местное децентрализованное приготовление воды за счёт работы парокомпрессиопных тепловых насосов. В качестве низкопотепциального источника тепла для работы испарителей тепловых насосов рекомендуется использовать комбинацию тенла грунта через скважины, условно чистых вод канализации и тепла вытяжного воздуха систем вентиляции.

Для снижения расчётной мощности тепловых насосов целесоообразно предусмотреть установку баков-аккумуляторов и насосов для циркуляции и подачи горячей воды в систему горячего водоснабжения всего дома. Подогрев воды целесообразно осуществлять электротэиами в ночное время, переходя при этом на двух- трехтарифную систему оплаты за электроэнергию.

7. Большим резервом снижения уровня энергопотребления эксплуатируемого здания при минимально допустимой кратности воздухообмена является утилизация тепла вентиляционных выбросов с применением тепловых насосов. В энергоэффективных домах целесообразно применять центральную механическую вытяжную систему вентиляции с утилизацией воздуха тепловыми насосами на нужды горячего водоснабжения. Вентиляторы и рекуператоры целесообразно размещать па техническом этаже с выбросом отработанного воздуха в атмосферу.

8. Результаты теоретических исследований проверены в процессе эксплуатации экспериментального 17-этажного жилого дома серии 111-355.МО, строительство которого осуществлено Минобороны РФ в 1999-2000 годах в микрорайоне Никулино-2 , корп.5. Проект реализован в рамках «Долгосрочной программы энергосбережения в г. Москве», утвержденной совместным постановлением Правительства Москвы и Миннауки РФ № 36-РП-6 от 15 января 1998 г. Результаты замеров и расчетов фактических энергетических показателей реализованного проекта показали, что фактическое энергопотребление здания снижено на 45,5%, при этом повышение теплозащиты стен и окон снижает расчетный тепловой поток и годовые теплопотери на 20%, внедрение других технических решений дает экономию тепла около 30%, при этом больший эффект достигается за счет утилизации тепла вытяжного воздуха с помощью тепловых насосов на горячее водоснабжение (28% по теплу и 19% с учетом расхода электроэнергии) при частичном замещении тепловой нагрузки. Такие мероприятия как остекление лоджий и балконов, а так же оборудование здания средствами учета и регулирования дает экономию каждое до 4%.

Внедрение в перспективе дополнительных технических решений и мероприятий позволит еще снизить вышеуказанные показатели и довести экономию до 32% теплопотребления базовой секции.

9. Расчеты технико-экономической эффективности результатов исследований показали, что при дополнительных капитальных затратах на реализацию энергосберегающих мероприятий в объеме 16,61 у.е./м

-у экономический эффект составляет 2,47 у.е./м . Срок окупаемости затрат составляет 6,7 года.

10. Дальнейшие исследования в данной области целесообразно направить на выявление в процессе эксплуатации жилого дома факторов, снижающих энергоэффективность функционирования инженерных систем, разработку рекомендаций по их устранению, внедрение апробированных энергосберегающих мероприятий в практику массового строительства.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Подолян, Леонид Алексеевич, 2005 год

1. Авезов P.P., Орлов А.Ю. Солнечные системы отопления и горячего водо снабжения. Ташкент: ФАН, 1988.

2. Аверьянов В.К., Тютюнников А.И. Выбор оптимальной поверхности промежуточного теплообменника двухкошурной гелиосистемы // Гелиотехника, 1984, №3.

3. Аверьянов В.К., Минин В.Е., Тютюнников А.И. и др. Эффективные системы отопления зданий. -М.: Стройиздат, 1988.-214 с.

4. Аверьянов В.К., Зарецкий Р.Ю., Подолян Л.А. Тютюнников А.И. Энергоэффективный дом Информационный бюллетень «Теплоэнергетические технологии», 2002 г., №3.

5. Ананьев А.И. Состояние нормативной базы по проектированию долговечных энергоэкопомичных зданий // Жилищное строительство, 1998, №3.

6. Ананьев А.И. Научно-технические основы повышения теплозащитных качеств и долговечности наружных ограждающих конструкций зданий из штучных элементов. Автореф. дисс. докт. техн. наук, НИИСФ, М., 1998 г.

7. Ананьев А И Комплексный подход к созданию энергоэкономичных отапливаемых зданий// В кн.: Проблемы строительной теплофизики, систем микроклимата и энергосбережения в зданиях-М., НИИСФ, 1998, с. 59-68.

8. Андреев Е.И., Агафонов А.Н., Подолян Л.А. и др. Справочник военного инженера-энергетика. Под общей редакцией Булата В.А. М., МО РФ, 2000.

9. Беляев B.C. и др. Проектирование энергоэкономичных и энергоактивных гражданских зданий. М.: Высшая школа, 1991. -254 с.

10. Богословский В.Н. «Строительная теплофизика», М., Высшая школа, 1982.

11. Богословский В. II. Тепловой режим здания. М., 1979.

12. Богословский В. Н. Строительная теплофизика (теилофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха). М., 1970.

13. Богословский В.Н. Три аспекта концепции ЗЭИЭ и особенности переходною периода // Проблемы строительной теплофизики и энергосбережения в зданиях : Сборник докладов научно-пракшческой конференции НИИСФ РААСН. М., 1997, с.7-9.

14. Богословский B.II. Три аспекта создания здания с эффективным использованием энергии. Журнал АВОК, С.-Петербург, 1998 г.

15. Богословский В.Н., Поз МЛ. Теплофизика аппаратов утилизации тепла систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Стройиздат, 1983.

16. Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление. М., 1991.

17. Богуславский JI. Д. Экономия теплоты в жилых зданиях М., Стройиздат, 1990.

18. Бутовский И.Н., Рыбалов Е.И., Табунщиков Ю.А. Оптимизация теплозащиты зданий. // Строительство и архитектура. Обзорная информация. Отечественный и зарубежный опыт. - М., ВНИИС, 1983. - Вып. 2.

19. Бутовский И.Н., Матросов Ю.А. Сопоставление отечественных и зарубежных норм расчета теплозащиты зданий// Строительство и архитектура. Обз. ипф. М., ВНИИИС, 1989, вып. 4.

20. Ведомственные строительные нормы по теплотехническим обследованиям наружных ограждающих конструкций с применением малогабаритных тепловизоров / ВСН 43-96/ М., Мосоргстрой, 1996.

21. Везиришвили О.Ш. Энергосберегающие теплонасосные системы тенлохолодоснабжения. М., 1994.

22. Временные рекомендации но разработке отраслевых программ энергосбережения для непромышленных министерств и ведомств/ Минэнерго. М., 1998.

23. Временное руководство по проектированию энергоэффекгнвных зданий и сооружений гражданского назначения М , ЗАО "Институт развития Москвы", 1996.

24. Гагарин В.Г. О недостаточной обоснованности повышенных требований к теплозащите наружных стен зданий // В кн.: Проблемы строительной теплофизики, систем микроклимата и энергосбережения в зданиях. М, НИИСФ, 1998, с.69-94.

25. Гагарин В.Г. О новых требованиях к теплозащитным свойствам ограждающих конструкций// В кн. Межрегиональная ассоциация "Железобетон" Тезисы докладов 4-й конференции (посвященной 100-летию со дня рождения АЛ. Гвоздева) М , 21-22 мая 1997, с. 43-45.

26. ГОСТ 26629-85. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций.

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

28. Грудзинский М.М., Ливчак В.И., Поз М.Я. Отопительно-вентиляционные системы зданий повышенной этажности. М.: Стройиздат, 1982. - 256 с. - (Экономия топлива и электроэнергии).

29. Грузинский М.М., Прижижецкий С.И., Грановский В.Л. Современные системы теплоснабжения и отопления зданий в массовом строительстве Москвы. Промышленное и гражданское строительство, 1996, №10, с.26.

30. Дашевский Ю., Жузе В. Энергосбережение в квартире.// Сб. ЦЭНЭФ, № 14, 1977.

31. Дмитриев А.Н. Московская программа энергосбережения. -Журнал АВОК, №5/6, 1995.

32. Дмитриев А.Н. Два подхода к управлению энергосбережением в строительстве. Промышленное и гражданское строительство, 1997, №1.

33. Дмитриев А.Н. Энергосберегающие ограждающие конструкции гражданских зданий. Автореф. дисс. докт. техн. наук М., РГОТУПС, 1999.

34. Дмитриев А.Н., Гурьев В.В. Повышение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций на примере московского строительства. Труды XXXI Научной конференции инженерного факультета РУДН. М., 1997, с. 17-19.

35. Ермашкевич В., Покотилов В., Макаревич С., Осиненко А. и др. Энергоактивные здания в условиях Белоруссии. Архитектура и строительство. Минск, 1995, №1.

36. Закиров Д.Г. Энергосберегающие технологии с использованием тепловых насосов, некоторые проблемы их внедрения// В кн. Региональные проблемы энергосбережения и пути их решения — Тезисы докладов VI

37. Всероссийской конференции 29-30 октября 2002 года. Нижний Новгород, НГТУ, 2002, с. 51-56.

38. Иванов Г.С. Концепция ресурсосбережения при строительстве и эксплуатации зданий//Жилищное строительство, 1991, № 11.

39. Иванов Г.С. Об ошибках нормирования уровня теплозащиты ограждающих конструкций // Жилищное строительство, 1996, № 9.

40. Иванов Г.С., Подолян JI.A. Энергосбережение в зданиях. — «Энергия: экономика, техника, экология», 1999 г., №12.

41. Иванов Г.С., Дмитриев А.Н. Проблема энергосбережения в зданиях в теилофизическом и экономическом аспектах технического нормирования, -М., Промышленное и гражданское стро1ггельство, 1998, № 10.

42. Ильинский В. М, Строительная теплофизика (ограждающие конструкции и микроклимат зданий). М., 1974.

43. Китайцева Е.Х. Обобщенные методы расчета воздушного режима здания и факторов, влияющих на качество внутреннего воздуха: Автореф. дисс. канд. техн. наук / МГСУ. М., 1995. - 28 с.

44. Ливчак В.И., Дмитриев А.Н. О нормировании тепловой защиты жилых зданий. / АВОК, № 3, 1997.

45. Матросов Ю., Гольдштейн Д., Чао М. Внедрение региональных норм но энергетической эффективности зданий в России. / ИБ АЦТЭЭТ, № 1-2, 1998.

46. Матросов Ю.А. Энергетический паспорт здания. Журнал АВОК, 1987, №2/3.

47. Матросов Ю.А., Бутовский И.Н., Тишенко В.В. Россия впервые переходит на строительство и реконструкцию зданий с эффективным использованием энергии. Бюл. ЦЭНЭФ. 1995, октябрь-декабрь.

48. Матросов Ю.А., Бутовский И.Н. Развитие нормативной базы по энергосбережению зданий на федеральном и региональном уровне// Теплый дом: Универсальный справочник застройщика. М., 2000, с. 9-17.

49. Матюшина Э.Г. О повышении уровня теплозащиты наружных ограждающих конструкций. / Жилищное строительство, № 9, 1996.

50. МГСН 2.01-94** Московские городские строительные нормы. Энергосбережение в зданиях. Правительство Москвы, 1998.

51. Мелюшев В.В. и др. Автоматизированный расчет размеров оконных проемов гражданских зданий с учетом требований освещенности и минимальных теплоиотерь помещений. Челябинск, 1986. - 70 с.

52. Монахов Г.В., Красовский Б.М. Количественная оценка надежности существующих и перспективных систем теплоснабжения. /Изв. АН СССР, Серия «Энергетика и транспорт», 1988, №3.

53. Наумов А.Л., Шилькрот Е.О. Повышение эффективности отопления и вентиляции // АВОК, 1993, № 1-2,3

54. Никитина С.В. Индивидуальный поквартирный учет потребления тепла один из эффективных путей экономии энергоресурсов. / ИБ АЦТЭЭТ, № 1-2, 1998.

55. Повышение эффективности использования энергии в жилищном секторе Дании / Российско-Датский институт энергоэффективности. -Истра, 1997.- 188 с.

56. Покотилов В., Макаревич С., Соболевский А. Малозатратные энергосберегающие мероприятия и особенности их применения для жилых домов.// Сб.тр. ПИ «Белжилпроект», Мн., 1996.

57. Постановление Госстроя РФ № 18-81 от 11.08.95 г. «О внесении Изменения № 3 к СНиП 11-3-79*».

58. Постановление Госстроя РФ № 18-14 от 06.06.97 г. «Об экономии энергоресурсов при проектировании и строительстве».

59. Постановление Минстроя РФ № 18-99 от 03.06.96 г. «О необходимости сертификации проектной документации массового применения с учетом требований энергосбережения».

60. Постановление Госстроя РФ №18-11 от 02.02.98 «О теплозащите строящихся зданий и сооружений».

61. Прокофьев А.А., Щуров А.Н., Иванов A.M. Что необходимо знать и учитывать при выборе окна с точки зрения современных требований по теплосбережению (на примере Москвы) // ИБ «Энергосбережение», 1998, № 1-2.

62. Ржеганек Я., Яноуш А. Снижение теплопотерь в зданиях М, Стройиздат, 1988.

63. Руководство по экономии топливно-энергетических ресурсов, расходуемых в Вооруженных Силах Российской Федерации на коммунально-бытовые нужды. /Аверьянов В.К., Андреичев С.В., Артемов А.П., Подолян Л.А. и др. М., МО РФ, 2004.

64. Самарин О.Д. О совершенствовании нормирования теплозащитных свойств зданий// в кн. Актуальные проблемы строительной физики Сборник докладов VII научно - практической конференции 18-20 апреля 2002 года (Академические чтения) М., НИИСФ, 2002, с. 94-102.

65. Самарин О.Д. Об оптимальной величине удельного энергопотребления зданий // в кн. Актуальные проблемы строительной физики Сборник докладов VII научно - практической конференции 18-20 апреля 2002 года (Академические чтения) М., НИИСФ, 2002, с. 103-109

66. СНиП 10-01-94*. Система нормативных документов в строительстве. Основные положения.

67. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника, (изд. 1998 года).

68. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

69. СНиП П-04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

70. СНиП 2.01.02-82 «Строительная климатология и геофизика».

71. СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»

72. Справочное пособие к СНиП "Расчет и проектирование ограждающих конструкций зданий", М., Стройиздат, 1990.

73. Станкавичюс В. и др. Нормирование теплопотерь здания. // Сб. Докладов VI съезда АВОК, 1998.

74. Табунщиков Ю.А., Хромец Д.Ю., Матросов Ю.А. Тепловая защита ограждающих конструкций зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1986.

75. Табунщиков Ю.А., Бродач М.М. Научные основы проектирования энергоэфективных зданий//АВОК, 1998, № I.

76. Тарасов В.А. Нормирование и конструкции пластиковых окон в климатических условиях северо-западного региона Росси. // Сб. Докладов VI съезда АВОК, 1998.

77. Теплотехнический расчет ограждений, содержащих теплопроводные включения / Богословский В. Н., Авдеев Г. К., Бухарова II. В., Сидоров Э.А., МНИИТЭП, М., 1977.

78. Тютюнников А.И., Михайлов А.Г., Миткевич О.А. Проект теплоиасосной станции теплоснабжения в Петродворцовом районе С.Петербурга. // Сб. Докладов VI съезда АВОК, 1998.

79. Федеральный Закон «О государственном регулировании тарифов на электрическую и тепловую энергию в Российской Федерации», № 41-ФЗ от 14 апреля 1995 г.

80. Федеральный Закон «Об энергосбережении», № 28-ФЗ от 3 апреля1996.

81. Чистович С.А., Аверьянов В.К. и др. Автоматизированные системы теплоснабжения и отопления. М.: Стройиздат, 1987. - 247 с.

82. Шведов Н.В. Новые требования к теплотехническим характеристикам окон и балконных дверей.// Материалы семинара: Современные окна в массовом жилищном строительстве г. Москвы. М., МНИИТЭП, 1998.

83. Шилкин А.А. и др. Аэроионный режим в гражданских зданиях. -М.: Стройиздат, 1988. 168 с.

84. Энергосберегающие технологии в современном строительстве. — М.: Стройиздат, 1990.

85. Энергосбережение в системах теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха: Справ, пособие/ Под ред. Л.Д. Богуславского, В.М. Ливчака. М.: Стройиздат, 1990. - 621 с.

86. Энергоэффективный дом. Принципы проектирования // ИБ «Энергоэффективные технологии», 1998, № 3.

87. Юрманов Б.Н., Дерюгин В.В. Энерго- и ресурсосберегающие направления в решении отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха: Сб. докл. VI съезда АВОК. СПб., 1998. - с. 193-198.

88. SILVIA WILL. Механическая вентиляция в многоквартирных домах // АВОК, 1994, № 5/6, с. 40-41.