Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Энергоэкономичные и энергоактивные здания

Энергоэкономичные и энергоактивные здания

30.07.2017

Термодинамический анализ потоков теплоты совместно с системным анализом эффективных направлений использования энергии является основанием для разработки проектных решений энергоактивных и энергоэкономичных зданий.
Энергоактивными являются здания, в теплоснабжении которых широко используются нетрадиционные источники энергии.
Энергоэкономичными называют здания, для которых в процессе проектирования, строительства и эксплуатации предусмотрены комплекс мероприятий по эффективному использованию первичных и вторичных источников энергии.
Расходование тепловой энергии в системах инженерного обеспечения зданий различного назначения связано с потреблением первичных энергетических ресурсов, т.е. органических топлив и нетрадиционных возобновляемых источников энергии, а также с потреблением конечной высокоорганизованной, например, электрической энергии, подведенной непосредственно к установкам систем. К сожалению, между научно-обоснованными основами использования энергии и практикой проектирования и строительства зданий и их инженерных систем существует большой разрыв.
Зачастую под энергоэкономичные здания подводят объекты, на которых осуществлено одно или несколько независимых решений по экономии теплоты. Современные здания обладают большими возможностями по повышению тепловой эффективности. Для этого необходимо знание особенностей формирования их теплового и воздушного режимов, умение оптимизировать потоки теплоты и массы, как в помещениях, так и ограждающих конструкциях зданий.
Снижение расхода энергии в системах инженерного обеспечения теплотой зданий базируется на комплексном рассмотрении факторов, определяющих возможности экономии. К этим факторам относятся.
1. Оптимизация в тепловом отношении архитектурно-строительных, светотехнических и технологических решений зданий.
2. Создание и использование более экономичных и совершенных оборудования и систем теплоснабжения и вентиляции.
3. Совершенствование процессов производств, осуществляемых в зданиях и влияющих на энергетические затраты систем обеспечения микроклимата помещений.
4. Утилизация теплоты вентиляционных выбросов и сточных вод в зданиях различного назначения.
5. Более полное использование вторичных тепловых ресурсов промышленных предприятий для удовлетворения потребностей в энергии на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
6. Широкое использование возобновляемых источников энергии.
При выборе энергосберегающих мероприятий следует применять технологические решения, способствующие улучшению микроклимата помещений и зданий. Качество микроклимата должно выходить на первый план, даже по сравнению с энергосбережением.
Создание энергоэкономичных зданий предполагает как единое целое выполнение следующих задач:
- обеспечение микроклимата помещений;
- тепловую оптимизацию здания как термодинамической системы;
- оптимальное использование возобновляемых источников энергии.
Следует отметить, что в теории и практике строительства разрабатываются различные концепции энергетически эффективных и экологически чистых зданий. Проектируют здания с нулевым использованием энергии, «умные» здания, здания высоких технологий, пассивные здания и т.д. Профессор Ю.А. Табунщиков предлагает следующее определение концептуального подхода к созданию зданий XXI века.
Энергоэффективное здание - здание, в котором эффективное использование энергоресурсов достигается за счет применения инновационных решений, которые осуществимы технически, обоснованы экономически, а также приемлемы с экологической и социальной точек зрения и не изменяют привычного образа жизни. К энергоэффективным зданиям могут быть отнесены здания с низким энергопотреблением и здания с нулевым энергопотреблением.
Пассивное здание - здание, в котором предусмотрены специальные мероприятия по применению нетрадиционных (возобновляемых) источников энергии, оказывающих существенное влияние на снижение потребления энергии от традиционных источников.
Принципы пассивного дома: использование нетрадиционных источников энергии (солнца, грунта и т.д.); суперизоляция ограждающих конструкций, утилизация тепла вытяжного воздуха и канализационных стоков; энергопотребление не более 15 Вт/м2 общей площади.
Предлагаемые принципы более широко трактуют задачи проектирования зданий с учетом архитектурных решений обеспечения микроклимата помещений и экономических требований.
Осуществление указанных принципов возможно на основании положений системного анализа.
Методология системного анализа наиболее часто используется для построения и реализации математических моделей сложных объектов. Данный подход использован для построения математической модели теплового режима здания, состоящей из описания совокупности всех факторов и процессов, определяющих тепловую обстановку в его помещениях. Математические модели позволяют выполнить общий анализ взаимодействия отдельных факторов на макроуровне, уровне систем. Например, анализ математической модели здания позволяет установить влияние наружного климата на ограждающие конструкции, влияние теплового состояния ограждающих конструкций на микроклимат помещений, влияние инженерных систем отопления и вентиляции на ограждающие конструкции и т.д.
Ho здания и сооружения состоят не из «единой оболочки». Ограждающие конструкции - это наружные стены, покрытия, чердаки из различных материалов и разной конструкции, оконные заполнения из дерева, пластмасс, металла или композиционных материалов со стеклопакетами и без них, угловые сопряжения стен, стыковые сопряжения панелей, теплопроводные включения и т.д. Каждая из инженерных систем обеспечения микроклимата зданий - это совокупность оборудования, приборов и магистралей, выполняющих разные задачи и имеющих разные функции. Воздушная среда зданий представляет собой смесь неконденсирующихся и конденсирующихся газов, неадекватно ведущих себя при изменении теплового и влажностного режимов помещений. Возможная конденсация водяного пара на поверхности или внутри ограждающих конструкций серьезно ухудшает микроклимат помещений и теплозащитные качества конструкций.
Существует необходимость рассмотрения особенностей проектирования зданий и сооружений не только на макроуровне, но и на уровне отдельных элементов инженерных систем, ограждающих конструкций, т.е. на микроуровне. Сопряжение оконных блоков с наружными стенами, выполнение стыковых соединений панельных зданий, организация притока и удаления воздуха в помещениях, выбор и установка нагревательных приборов, подготовка воздуха имеют не меньшее значение, чем выбор варианта ограждающей конструкции или инженерных систем. Перечисленные задачи являются как конструктивными, так и теплотехническими.