Повышения энергетической эффективности жилого дома приоритетная задача реконструкции

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 69. 059:699. 86+620. 004. 18
г. м. лгеевл, н. в. марченко
«НД1проектреконструкщя», м. Ки'-в
П1ДВИЩЕННЯ ЕНЕРГЕТИЧНО1 ЕФЕКТИВНОСТ1 ЖИТЛОВОГО БУДИНКУ — ПР1ОРИТЕТНЕ ЗАВДАННЯ РЕКОНСТРУКЦИ
Представлены результаты теоретических исследований ряда конструктивных мероприятий по тепловой изоляции, которые реализуются в процессе проектирования реконструкции крупнопанельного пятиэтажного жилого здания.
Метод исследования — определение и анализ расчетных удельных теплозатрат на отопление на протяжении отопительного периода, установление класса энергетической эффективности эксплуатации здания по методике ДБНВ.2. 6−31:2006 «Тепловая изоляция».
Наведет результати теоретичних досл1джень низки конструктивних заход1 В тепловог? золяци, як1 реал1зуються тд час проектування реконструкци великопанельного п'-ятиповерхового житлового будинку.
Метод досл1дження — визначення та анал1з розрахункових питомих тепловитрат на опалення упродовж опалювального перюду, встановлення класу енергетичног ефективност1 експлуатаци буд1вл1 за методикою ДБНВ.2. 6−31:2006 «Теплова ?золящя».
Вступ
Наявний житловий фонд Укра'-ни складасться з будинюв рiзних перiодiв будiвництва, 80% яких представлено великопанельними житловими будинками перших масових серш. Вони мають суггeвi недолши в арх^ектурному i конструктивному вщношеннях, не вщповщають сучасним вимогам щодо теплового опору та зву^золяци огороджувальних конструкцш [1].
На житловий фонд в цшому припадае значна частка загального обсягу споживання енерги народним господарством, зниження яко'- дозволить зекономити енергоресурси та скоротити викиди СО2 в атмосферу. Тому саме теплотехшчна санащя будiвель е ефективним способом досягнення сталого стану будинюв та охоронимату i довкшля.
Основна частина
Спещалюти шституту «НД1проектреконструкщя» упродовж 1996−2010 р.р. виконали низку науково-дослщних роб^, пов'-язаних з проблемою енергозбереження [2], в тому чист проект Мiжнародного технiчного ствроб^ництва TASIС «Енергореконструкцiя житлових будинкiв в Ужгород^ Мiхаловце i Дармштадтi» [3].
Для житлового фонду м. Ужгорода в 2001—2003 рр. видшено 11 титв будинюв-репрезентантiв, для кожного iз них розроблений теплотехнiчний паспорт, в якому вщдзерка-лений техшчний стан, оцiнений опiр теплопередачi огороджувальних конструкцш — стш, перекриггiв, вшонних та дверних заповнень, наведенi показники енергоспоживання, рекомендоваш заходи з енергозбереження, впровадження яких гарантуе зниження енерговитрат на 18−64%. Для будинив-репрезентантив перших масових серш виявлений резерв зниження енерговитрат склав 52−55%.
ДБН В.2. 6−31 [4] та ДСТУ-Н Б А.2. 2−5 [5] дозволяють на яюсно новому рiвнi проводити комплексну оцшку енергетичних показникiв пiд час проектування та експлуатаци будинюв. Про це свщчать результати науково-техшчно'-'- дiяльностi iнституту та фiлiалiв.
Розглянемо ршення реконструкци окремо'-'- будiвлi, яка е представником найбшьш поширеного конструктивного ршення — першо'-'- масово'-'- сери, та оцшити його з точки зору енергетично'-'- ефективностi.
Мета статт1 — оприлюднення результатiв теоретичних дослiджень низки конструктивних заходiв з теплово'-'- iзоляцii, якi реалiзуються пiд час проектування комплексно'-'- реконструкци великопанельного п'-ятиповерхового житлового будинку.
Метод дослщження — визначення та анал1з розрахункових питомих тепловитрат на опалення впродовж опалювального перюду, встановлення класу енергетично! ефективносп експлуатацп буд1вл1 за методикою ДБНВ.2. 6−31 [4].
В якосп об'-екта дослщження прийняте проектне р1шення реконструкцп п'-ятиповерхового житлового будинку, яке розроблене спещалютами Житомирського фшалу шституту «НД1проектреконструкщя» [6].
Великопанельний житловий будинок мае 8 секцш, в яких розташовано 120 квартир. Планувальна структура трьохквартирних рядових та торцевих секцш р1зна, характеризуеться наступним поверховим групуванням:
— рядов! секцп 2−2-2 (I вар1ант) та 3−2-1 (II вар1ант) —
— торцев1 секцп 4−3-3.
Обидва вар1анта рядових секцш характеризуються тим, що дв1 квартири мають двосторонню ор1ентащю, одна — менша за площею — односторонню ор1ентащю.
Планування торцевих секцш е частково ор1ентованим: дв1 квартири (4−3) мають кутове пров1трювання, одна (3) — наскр1зне пров1трювання.
Пщ ваею буд1влею розташований тдвал.
Стши одношаров1 з легкого бетону завтовшки 0,35 м.
Покриття сумщене.
Об'-ем буд1вл1, якш опалюеться, ?^23 811,75 м³.
Коефщент скшння будинку тск =0,237.
Показник компактносп будинку Лк ^=0,284 м-1.
Проект реконструкцп передбачае здшснити комплекс заход1 В з теплово! модершзацп буд1вл1, який повинен забезпечити рацюнальне використання енергетичних ресурав на опалення, нормативш саштарно-ппешчш параметри мкрокшмату примщень та довгов1чшсть огороджувальних конструкцш тд час подальшо! експлуатацп будинку.
Основними конструктивними заходами з теплово! ?золяцГ! будинку е наступне:
— замша дерев'-яних заповнень вшонних та дверних прор1з1 В на металопластиков1? з потршним скшнням-
— утеплення огороджувальних конструкцш (стш, горищного перекриття та перекриття над тдвалом).
Проектування тепло1золяцшно! оболонки будинку здшснювалось на засад1 вщповщносп штегральному питомому показнику — питомим тепловитратам на опалення впродовж опалювального перюду qбyд [4, 5].
Максимально допустиме нормами значения питомих тепловитрат на опалення п'-ятиповерхового житлового будинку, який розташований у I температурно! зот, Етах=32,00 кВттод/м3 [4].
За результатами розрахунюв проектне ршення реконструкцп буд1вл1 тд час експлуатацп буде мати питом1 тепловитрати на опалення упродовж опалювального перюду qбyд на р1вш 28,71 кВттод/м3.
Вщхилення розрахункового значения питомих тепловитрат qбУд вщ максимально допустимого нормами значениям Етах складае:
~ Етах • 100% = 28,71 ~ 32,00. 100% = -10,28%, Етах 32,00
що на 0,28% перевищуе нижню межу д1апазону значень, яю вщповщають класу енергетично! ефективносп «В» [-10- -49].
Це свщчить про те, що комплекс конструктивних заход1 В проектного р1шення реконструкцп дозволяе забезпечити оптимальш теплов1 умови мшрокшмату в примщеннях та вщнести буд1влю до класу енергетично! ефективносп «В» [4].
Державними буд1вельними нормами передбачено тшьки л1терне позначення клаав енергетично! ефективносп, але до будинюв, що проектуються, юнуе жорстка вимога —
для них ириймаеться клас енергетично! ефективносп не нижний, шж «С» [4, 5].
Тобто ироектне р1шення реконструкци юнуючого будинку, яке вщповщае класу енергетично! ефективносп «В», характеризуеться иокращеними иоказниками теплово! ?золяци.
В росшських нормах клас енергетично! ефективносп «С» мае найменування «нормальний», клас «В» — «високий». Для об'-екпв клаав «В» та «А» («дуже високий») органам мюцевого самоуправлшня та швесторам рекомендовано впроваджувати заходи з додаткового економ1чного стимулювання енергоефективного буд1вництва та експлуатаци [7−10].
До реконструкци в юнуючому будинку:
— витрати теплово! енерги на опалення упродовж опалювального перюду року складали QpiK=1 145 811,1 кВттод-
— питом! тепловитрати qбyд=48,12 кВттод/м3 на 50,38% перевищували максимально допустиме значения Ета= 32,0 кВттод/м3 [4, 5], що вщповщало класу енергетично! ефективносп
Як наслщок, ексилуатацшний стан будинку потребував розроблення та впровадження комплексу заход1 В з пщвищення енергетично! ефективносп з доведениям до класу, не нижче «С» [5].
Розглянемо наступи! вар! анти утепления огороджувальних консгрукц! й:
1. 1снуючий стан (до реконструкци).
2. Замша дверних та вшонних заповнень.
3. Утепления горищного перекриття.
4. Утепления перекриття над тдвалом.
5. Утепления стш.
6. Комплексна реконструкщя (замша дверних та вшонних заповнень- утепления горищного перекриття, перекриття над тдвалом, стш), та оцшимо вплив кожного з них на експлуатацшш (теплотехшчш) показники будинку в цшому (табл. 1).
Таблиця 1
Пор1вняльний анашз експлуатац! йних показниюв конструктивних ршень
№ п/п Вар1ант Розрахунков1 показники
Розрахунков1 витрати теплово! енерги на опалення Qpiк, кВп год Розрахунков! питом! тепловитрати абуд, кВт • год/м Максимально допустиме значения питомих витрат Е-тэх, кВт • год/м3 Р1зниця а… — Е 1 аоа тах Ю0 Етах % Клас енергетично! ефективносп
1 2 3 4 5 6 7
1 1снуючий стан (до реконструкци)
1.1 1 1 145 811,1 48,12 32,00 50,38 «Е»
2 Поелементна реконструкщя
2.1 2 1 083 744,5 45,51 32,00 42,22 «Е»
2.2 3 1 063 055,6 44,64 32,00 39,50 «Е»
2.3 4 1 063 055,6 44,64 32,00 39,50 «Е»
2.4 5 911 337,0 38,27 32,00 19,59 «D»
3 Комплексна реконструкщя
3.1 6 683 758,9 28,71 32,00 -10,28 «В»
Вжна та двер1 (вар1ант 2).
Площа вшонних та дверних прор1з1 В складае 23,7% площ1 вертикальных огороджувальних конструкцш та 13,6% загально! площ1 огороджувальних конструкцш будинку.
За даними експерт1 В вщ 15 до 40% площ1 вшонних та дверних прор1з1 В припадае на обрамування, тому яюсш показники матер1алу, з якого воно виготовлене, мае вир1шальне значения для збереження теплово! енергп [1].
Дефекти заиовнень цих прор1з1 В е одним з найпоширешших иорушень, яю призводять до негативних змш м1крокл1мату в примщеннях. Наприклад, нещшьносп в конструкщях заповнень е причиною шфшьтрацп холодного пов1тря та зниження якосп теплово! ?золяцп будинку до 20−35% [1].
Зменшення кшькосп та площ1 прор1з1 В проектом реконструкцп не передбачалось, але замша дерев'-яних заповнень вшонних та дверних прор1з1 В на металопластиков1? з потршним скшнням дозволила забезпечити отр теплопередач1 на р1вш 0,5 м -К/Вт (табл. 2) та скоротити витрати тепла на опалення на 5,42% (рисунок).
Таблиця 2
Теплотехшчш показники проектного р1шення реконструкцп
№ п/п Огороджувальш конструкци Один. вим1ру Приведений отр теплопередач1
Нормативне значения Розрахункове (проектне) значения Резерв, %
1 2 3 4 5 6
1 Вшна 1 балконш двер1 м2^К/Вт 0,5 0,5 0,00
2 Горищне перекриття 55 3,3 3,6 9,09
3 Перекриття над тдвалом 55 2,8 2,8 0,00
4 Зовшшш стши 55 2,8 3,4 21,46
к
I I
Ф Ц
с
Ш
I
ГО
го ш
6 5 4 3 2 1
59,66
/У, Ь4 40,34 2046
92. ?? 7,23, ,
92,7 7 7,23 1
94,58 ^-,
100,00 0,00
0
20
40
60
80
100
В розрахунков1 питом1 тепловитра™,%? скорочення питомих тепловитрат, %
Рисунок. Кшьюсна оцшка вар1анпв покращення теплово! ?золяцп будинку
Клас енергетично! ефективносп — «Е» (табл. 1).
Дах / горищне перекриття (вар1ант 3).
1снуючий будинок мае плоский дах з сумщеним горищним покриттям.
Проектом реконструкцп передбачено влаштування даху з крутими схилами з яюсною тепло1золящею горищного перекриття. Розрахункове значения опору теплопередач1 перекриття теля утепления складае 3,6 м2-К/Вт, що задовольняе нормам [4] (табл. 2), а також надае можливють скоротити витрати теплово! енергп на опалення на 7,23% (рисунок).
Клас енергетично! ефективност! — «Е» (табл. 1).
Пщвал / перший поверх (вар1ант 4).
Проектне р1шення утепления перекриття над неопалюваним тдвалом не тшьки дозволить тдвищити температуру в примщеннях першого поверху, що буде сприяти тдвищенню комфортности проживания, а також й скоротити витрати теплово! енерги на опалення на 7,23% (рисунок).
Розрахункове значения опору теплопередач! перекриття складае 2,8 м2-К/Вт (табл. 2) та задовольняе вимогам норм [4].
Клас енергетично! ефективност! — «Е» (табл. 1).
Стши (вар1ант 5).
1снуючий будинок е представником житлово! забудови чаав шдустр1ального домобудування. В той час нормативы вимоги до теплового захисту складали 0,75−0,85 м2^°С/Вт. Сучаст нормативт вимоги щодо забезпечення комфортних умов проживания та тдвищення опору теплопередач! огороджувальних конструкцш реал! зоват за допомогою утепления стш пшополютирольними плитами з1 скршленою штукатуркою [6].
Площа стш (без урахування вшонних та дверних прор1з1в) складае 76,3% площ! вертикальних огороджувальних конструкцш та 40,34% загально! площ! огороджувальних конструкцш будинку.
Це найбшьш значний за питомою вагою конструктивний елемент у систем! теплово! ?золяци будинку. Його утепления за прийнятою у проект! реконструкци схемою (з доведениям значень приведеного опору теплопередач! до 3,4 м2-К/Вт) надае можливють скоротити витрати тепла на опалення на 20,46% (рисунок).
Але впровадження тшьки такого вар1анту утепления не дозволяе забезпечити виконання нормативних вимог з ефективного використання енерги на опалення буд! влг Клас енергетично! ефективност! буд1вл! за таким р1шенням термомодерн! зац! — & lt-Ф" (табл. 1), що потребуе для будинку в цшому розроблення та впровадження додаткових заход1 В щодо тдвищення енергетично! ефективност! з доведениям до класу не нижч1, н1ж «С» [4].
Комплексна реконструкщя (вар1ант 6)
1снуюча буд1вля (вар1ант 1) за енергетичними показниками в! дноситься до класу енергетично! ефективност! «Е» (табл. 1). Це потребуе розроблення та впровадження заход1 В щодо тдвищення енергетично! ефективност! експлуатаци будинку з доведения до класу не нижче, тж «С».
Впровадження одного з трьох вар! ант1 В утепления огороджувальних конструкц1й (2, 3, 4) надае можливють забезпечити вимоги норм до опору теплопередач! окремих конструкцш [1] (табл. 2) та скоротити витрати теплово! енерги на опалення на 5,42−7,23% (рисунок).
Але це не змшюе р1вень енергетично! ефективност! будинку в цшому, тому що вш як ! ратше (вар1ант 1) оцшюеться класом «Е» (табл. 1).
Утепления стш дозволяе скоротити витрати тепла на опалення на 20,46% (рисунок), тдняти клас енергетично! ефективност! з «Е» до «D» (табл. 1), але цього також не достатньо для забезпечення такого р1вня енергетично! ефективност! експлуатац! будинку, який в! дпов1дав би класу не нижч1, н1ж «С» [4, 5]
Такий р1вень енергетично! ефективност! може бути забезпечений т1льки при реал! зац1! всього комплексу заход1в — вар1ант 6 (табл. 1).
Анал1з даних табл. 1 и 2 свщч! ть про те, що проектне р1шення тепло! золяц!йно! оболонки, яке розроблено за? нтегральним показником qбyд, забезпечуе допустим! теплов! витрати будинку в цшому без зниження поелементних вимог. Для двох складових системи теплово! ?золяц!'-! наявне перевищення поелементних вимог (резерв) на р1вш 9,09% (горищне перекриття) та 21,46% (стши).
Одночасне впровадження уах заход1 В з енергозбереження (вар1анти 2, 3, 4, 5) дозволяе забезпечити нормативт вимоги щодо опору теплопередач! окремих конструкцш, скоротити
тепловитрати на опалення будинку на 19,41 кВттод/м3 (40,34%) та забезпечити р1вень енергетично'-1 ефективносп експлуатаци буд1вл1, якш вщповщае класу «В» (табл. 1, рисунок).
Це тдтверджуе висновки в1тчизняних та м1жнародних експерпв, яю ощнюють економш енерговитрат у процеа експлуатацп реконструйованих житлових будинюв на piBHi 30−40% [1]. Це дозволяе розглядати швестицп в модершзащю житлового фонду як вигщне вкладання катталу, а отримаш результата, яю не суперечать даним експерпв [1], використовувати в подальших дослщженнях масових забудов та окремих будинюв, побудованих за аналопчним типовим проектом.
При цьому слщ враховувати, що енергоефектившсть будинюв, яю експлуатуються, повинна ощнюватися не тшьки за даними проектних р1шень, але й за результатами енергетичних обстежень (енергоаудипв), яю проводяться незалежними оргашзащями, акредитованими у встановленому порядку [4−6].
Висновки
1. Реал1защя комплексу заход1 В з енергозбереження тд час реконструкцп дозволяе скоротити енерговитрати у процеа експлуатацп реконструйованих житлових будинюв перших масових серш до 40%.
2. Цей показник свщчить не тшьки про швестицшну привабливють заход1 В для приватних 1нвестор1 В та фшансових структур, але й характеризуе занедбаний стан застаршого житлового фонду та неефектившсть його експлуатацп.
3. Впровадження окремих, в першу чергу, маловитратних, заход1 В з енергозбереження надае можливють забезпечити вимоги норм до опору теплопередач1 окремих конструкцш, скоротити витрати теплово'-1 енергп на опалення, але в бшьшосп випадюв це не е ефективним р1шенням для досягнення нормативного р1вня теплово'-1?золяцп буд1вл1 в щлому.
Перелж посилань
1. Енергозбереження у житловому фондк проблеми, практика, перспективи [Текст]: довщник/С. Ф. Вольфф, Г. Онищук, Л. Вуллкопф та ш- Держ. наук. -дослщн. та проектно-вишукув. iH. -т «НД1проекгреконсгрукщя», Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena), Instituts Wohnen und Umwelt GmbH (IWU) — K, 2006. — 144 c.
2. Онищук Г. I. Енергозбереження y житловш сфер1 як об'-ект науково-техшчного супроводу: десятир1чний досвщ роботи [Текст]/ Г. I. Онищук, Г. М. Агеева// Реконструкщя житла. — Вип.9. — 2008. — С. 217−228.
3. Данилова Л. А. Проект ТАСИС СВС «Энергосбережение в жилых зданиях Ужгород, Михаловце и Дармштадт» [Текст]/ Л. А. Данилова// Реконструкщя житла. — К.: Нора-пршт, 2003. — С. 54−65.
4. ДСТУ-Н Б А.2. 2−5:2007. Настанова з розроблення та складання енергетичного паспорта будинюв при новому буд1вницт та реконструкцп [Текст]. — Чинш вщ 2008−07−01.
— К.: Мшрегюнбуд Украши, 2008. — 47 с.
5. ДБН В.2. 6−31:2006. Теплова? золящя буд1вель [Текст]. — На зам1ну СНиП II-3−79. -Чинш в! д 2007−04−01. — К.: Мшбуд Украши, 2006. — 65 с.
6. Реконструкщя житлового будинку, вул. Свердлова, 59, м. Бердич1 В [Текст]/ Реконструкщя житла. — Вип. 9. — 2008. — С. 432−433.
7. СНиП 23−02−2003. Тепловая защита зданий [Текст]. — На замену СНиП II-3−79. -Введены с 2003−10−01. — М., 2004. — 26 с.
8. СП 23−101−2004. Проектирование тепловой защиты зданий [Текст]/Госстрой России.
— М., 2004. — 139 с.
9. Фаренюк Г. Г. Новые государственные нормы «Тепловая изоляция зданий по показателям энергоэффективности"[Текст]/Г. Г. Фаренюк, Ю. А. Матросов // Реконструкщя житла. — Вип.9. — 2008. — С. 20−31.
10. Сах новская С. А. Реал ь наяипр оектная энергоэфф ективностьзданий/С. А. Сахновская// Современныепроблемы стр-ва, — №№ 7 (12). — Донецк: Донецьi^p^c^r^t^'-^pойНИИпроеьсг, 2009. — С. 54−58.
IMPROVING ENERGY EFFICIENCYOF A RESIDENTIAL BUILDING —
PRIORITY TASK OF RECONSTRUCTION
G. M. AGEEVA, N.V. MARCHENKO
T°e resultsof theoreticalstudies of anumberofstructural metal-targetedactivitiesforther-mal insulation, whiclt frereelized in tgte dastd procems redlas0^. of largedfutorey building. The method of investigation — identification and analysis of the calculated specific heat consumption for heating during the heating period, theestablishmentof adansofenergy efficient operation of the methodDBNB.2. 6−31: 2006 & quot-Thermaleconomic isolation& quot-.
Ilocmynuea epedaKituwOG. OSlOlOz.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой