close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Энергоэффективные здания сущность и основные характеристики.

код для вставкиСкачать
До 80 – річчя ПДАБА
№ 4 – 5 квітень – травень 2010
УДК 69.059.7
ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІ БУДІВЛІ: СУТНІСТЬ ТА ОСНОВНІ РИСИ
Д. С. Харченко, асп.
Ключові слова: енергозбереження, енергоефективна будівля.
Постановка проблеми та її зв'язок із науковими та практичними завданнями. В
умовах обмеження енергетичних ресурсів забезпечення раціонального енергоспоживання
визначає темпи та якість розвитку сучасного суспільства. До стратегічних цілей
енергозбереження можна віднести питання ефективного розвитку національної економіки та
підтримку екологічної рівноваги середовища існування людини. У сфері експлуатації житловокомунального сектора важливим є також соціальний аспект: проведення політики
енергозбереження в будівельному комплексі сприятиме поліпшенню ситуації зі сплатою
населенням витрат на ресурсоспоживання.
В житлово-комунальному секторі щорічно споживається 20 % усіх необхідних Україні
паливно-енергетичних ресурсів та електроенергії і 30 % теплової енергії [2]. Згідно з даними
балансу теплової енергії по Україні, сектор теплозабезпечення споживає приблизно 75 млн. т
умовного палива за рік або 47 % від загального їх споживання в країні. В той же час
ефективність використання енергоресурсів нижча середніх показників у країнах зі схожими
кліматичними умовами: питоме теплоспоживання в Україні в 2–4 рази перевищує аналогічні
показники у США та країнах Західної Європи [15]. Тобто в нашій країні не набули ще
необхідного розповсюдження організаційно-технологічні та архітектурні рішення, що
запобігають надмірним витратам теплової енергії. Це зумовлює актуальність досліджень
питань енергозбереження та енергоефективності в будівельному секторі.
Аналіз останніх досліджень і публікацій. Загальною теоретичною базою даного
дослідження є праці в галузі енергозбереження та реконструкції житлової забудови:
В. І. Большакова,
С. М. Булгакова,
М. М. Жербіна,
В. М. Кірноса,
В. Т. Шаленного,
Т. О. Кащенко та інших. Одні автори розглядають питання впровадження енергозберігальних
технологій в житлово-комунальну сферу з техніко-технологічної точки зору, інші досліджують
економічну складову процесу енергозбереження.
Дослідження статті виконані згідно з напрямом Програми реконструкції і модернізації
житлової забудови України на період 1999-2015 років, затвердженої Постановою КМУ № 820
від 14.05.99 р., а також Законом України «Про комплексну реконструкцію кварталів
(мікрорайонів) застарілого житлового фонду» і Закону України «Про енергозбереження».
Метою статті є визначення поняття енергоефективних будівель та основних рис, що
притаманні таким будинкам, а також класифікації існуючих типів енергоефективних будівель.
Виклад матеріалу. Виділяють три етапи розвитку поняття «енергозбереження» в
будівельній галузі. Після першої енергетичної кризи в кінці 1973 року термін
«енергозбереження» означав пошуки найпростіших шляхів зниження витрат енергії на
теплопостачання та кліматизацію будинку. На початку 1990-х років під цим терміном розуміли
вибір таких енергозберігальних технологій, які одночасно викликали підвищення якості
мікроклімату в приміщеннях. У наш час термін «енергозбереження» пов'язаний з поняттям
«sustainable building», тобто з будівництвом таких об’єктів, які забезпечують високу якість
середовища проживання людей, екологічну безпеку, збереження природного навколишнього
середовища, оптимальне споживання відновлюваних джерел енергії та можливість повторного
використання будівельних матеріалів та водних ресурсів. Згідно із Законом України «Про
енергозбереження», під терміном «енергозбереження» розуміють діяльність (організаційну,
наукову, практичну, інформаційну), спрямовану на раціональне використання та економне
витрачання первинної та перетвореної енергії і природних енергетичних ресурсів у
національному господарстві, яка реалізується з використанням технічних, економічних та
правових методів [1].
При цьому впровадження енергозберігальних рішень у масовому будівництві повинно бути
економічно обґрунтоване. В іншому випадку інвестор не буде зацікавлений в тому, щоб
вкладати свої кошти в енергозбереження в будівлях. У зв’язку з цим виникає потреба в
розробці методики, що надасть змогу оцінювати ефективність енергозберігальних рішень з
економічної точки зору. Крім того, виникає необхідність виявлення найбільш перспективних
67
Вісник ПДАБА
До 80-річчя Придніпровської державної академії будівництва та архітектури
маловитратних напрямів підвищення теплової ефективності для сучасного будівництва і, в
першу чергу, при реконструкції існуючих будівель.
Енергозбереження при реконструкції житла базується на модернізації технологічного
обладнання мереж теплопостачання, впровадження систем контролю, регуляції витрат енергії,
утеплення існуючих будинків, використання альтернативних джерел енергії [13].
Існує три основні рівні вирішення питань енергозбереження при реконструкції житлової
забудови. Рівень «1» охоплює заходи, пов’язані з ремонтом будинку зі збереженням
планувальної схеми та ремонтом чи заміною конструктивних елементів будинків з урахуванням
сучасних вимог енергозбереження щодо огороджувальних конструкцій. До таких ефективних
заходів належить зовнішнє утеплення будинків. Рівень «2» передбачає реконструкцію будинку
зі зміною планувального рішення, що впливає на показники енергоефективності. Рівень «3»
пов'язаний з модернізацією інженерного устаткування: обладнання мереж опалення та гарячого
водопостачання, вентиляції (кондиціонування), застосування активних систем сонячного
обігріву – геліоколекторів (теплових та фотоелектричних).
Таким чином, умовно усі роботи з енергоефективності в будівництві можна поділити на дві
великі групи:
 роботи, пов’язані з теплозахистом будинків, а також максимальне використання
факторів, які впливають на основні характеристики будівлі (об’ємно-планові та конструктивні
рішення;
 роботи, пов’язані з підвищенням енергоефективності інженерних систем будівлі.
Задовільний результат може бути досягнутим при комплексному врахуванні основних
факторів архітектурного, технологічного, будівельного характеру, спрямованих на підвищення
показників енергоефективності будівлі. Даний підхід збігається з цілями держави, оскільки в
результаті зумовлює скорочення витрат первинних паливно-енергетичних ресурсів.
У науковій літературі зустрічаються два поняття: енергоефективні будівлі та
енергоекономічні будівлі [16]. Перше поняття включає в себе сукупність архітектурних та
інженерних рішень, що найкращим чином відповідають цілям мінімізації витрачання енергії на
забезпечення мікроклімату в приміщеннях будівель. Енергоекономічна будівля включає в себе
окремі рішення або систему рішень, спрямованих на скорочення витрат енергії на забезпечення
мікроклімату в приміщеннях будівель. З цього випливає чітка різниця між поняттями
«енергоефективна будівля» та «енергоекономічна будівля». Перше є результатом вибору
певними науковими методами сукупності технічних рішень, що найкращим чином
відповідають поставленій меті. Друге є результатом сукупності ряду енергозберігальних рішень
в одному об’єкті.
Іншими словами, енергоефективна будівля – це результат майстерності архітекторів,
конструкторів та спеціалістів з інженерних систем, які на стадії проектування комплексно
вирішують проблему впливу зовнішнього клімату, максимально використовуючи його
позитивний вплив і нейтралізуючи його негативний вплив. Вони приймають рішення та
визначають технології, що дозволяють інженерним системам будівлі мінімізувати капітальні та
експлуатаційні витрати на підтримання потрібних параметрів мікроклімату.
Важливим показником теплової ефективності зовнішніх огороджувальних конструкцій, а
отже і енергоефективності будівлі, є характеристика акумуляції тепла. Акумуляція тепла може
відігравати значну роль в економії енергії, що витрачається на опалення, якщо передбачається
зниження температури повітря в нічний період та в святкові й неробочі дні. Економія енергії
при зміні подання тепла в приміщення тим більша, чим вища теплоакумуляційна властивість
прошарку огороджувальної конструкції.
Принципами функціонування енергоефективного будинку є: максимальне отримання
енергії, максимальна акумуляція, мінімальні витрати, мінімальні втрати. Тобто енергетичний
баланс Е будинку можна записати як:
Е  max Етеплонадходжень  max Еакумуляції  min Евитрат  min У втрат ,
де Етеплонадходжень – показник кількості теплонадходжень до будинку;
Еакумуляції – показник кількості акумульованої в будинку енергії;
Евитрат – показник кількості енергії, що корисно витрачається в будинку;
Евтрат – показник кількості енергії, що неефективно витрачається в будинку.
68
До 80 – річчя ПДАБА
№ 4 – 5 квітень – травень 2010
Оцінка ступеня енергоефективності будинків є одним з основних завдань у процесі їх
проектування. Зважаючи на визначену в Україні пріоритетність урахування умов холодної пори
року, що закріплено нормативними документами, критерієм оцінки енергоефективності є
зменшення тепловитрат, тобто режим енергозаощадження. На цій основі комплексна оцінка
енергоефективності будинку визначається як сума оцінок енергоефективних якостей його
елементів і характеристик.
Для забезпечення енергоефективності будівлі необхідно забезпечити енергетичну
ефективність її елементів: вікон, балконних дверей, вітражів, прозорих конструкцій зі скла, що
застосовуються в будівлях та спорудах. Для цього необхідно забезпечити мінімальні сумарні
витрати енергії не тільки на опалення, а й на кондиціювання, вентиляцію, освітлення
приміщення.
Перш за все необхідно забезпечити ефективний тепловий захист будівлі. Будівництво та
реконструкція будівель повинні здійснюватися згідно з вимогами до теплового захисту з
мінімальними витратами теплової енергії на опалення.
У 1995 році в Україні почали діяти нові вимоги до теплозахисту житлових та громадських
будівель, згідно з якими встановлено значення опору теплопередачі стін та перекриттів.
Контрольними показниками енергоефективності житлових будинків в Україні передбачаються
такі нормативні значення показників термічного опору основних огороджуючих конструкцій
(табл. 1) [17].
Таблиця 1
Нормативні значення показників термічного опору огороджувальних конструкцій
Клас будівлі
од.
вимір.
G
F
E
D
C
Житлові будинки до 5 поверхів
2
стіни
2,8
НН
м К/Вт
вікна
0,6
перекриття
3,2
узагальнений
1,8
2,0
2,2
2,3
2,5
B
A
2,7
3,0
Житлові будинки від 6 до 10 поверхів включно
2
стіни
2,8
м К/Вт
вікна
0,6
перекриття
3,2
узагальнений
1,9
2,0
2,2
2,4
2,9
3,2
3,0
3,2
3,0
3,4
Показник
Термічний
опір основних
огороджувальних
конструкцій
Термічний
опір основних
огороджувальних
конструкцій
НН
2,7
Житлові будинки від 11 до 18 поверхів включно
Термічний
опір основних
огороджувальних
конструкцій
стіни
вікна
перекриття
узагальнений
2
м К/Вт
2,8
0,6
3,2
2,0
НН
2,1
2,3
2,6
2,8
Житлові будинки від 19 до 25 поверхів включно
Термічний
опір основних
огороджувальних
конструкцій
стіни
вікна
перекриття
узагальнений
2
м К/Вт
2,8
0,6
3,2
2,0
НН
2,1
2,3
2,6
2,8
Будівлі з енергоефективністю нижче вимог класу G не відповідають стандарту
енергоефективності. Згідно з наведеними даними, основним резервом підвищення
узагальненого показника опору теплопередачі в будівлях класів A, B, C, D, E, F, G є вікна
(табл. 2).
69
Вісник ПДАБА
До 80-річчя Придніпровської державної академії будівництва та архітектури
Таблиця 2
Класифікація енергоефективних будівель
Кла
с
G
F
Е
D
С
В
А
Характерні ознаки класу
Будинок з огороджувальними конструкціями, термічний опір яких не перевищує
мінімальних значень, визначених нормами проектування. В системах інженерного
обладнання будинку не застосовані технічні рішення, рекомендовані у розділах
“Вимоги до енергозбереження” відповідних норм проектування.
Будинок з огороджувальними конструкціями, термічний опір яких перевищує
значення, визначені нормами проектування, на 10–20 %. В системах інженерного
обладнання будинку не застосовані технічні рішення, рекомендовані у розділі
“Вимоги до енергозбереження” відповідних норм проектування.
Будинок з огороджувальними конструкціями, термічний опір яких перевищує
значення, визначені нормами проектування, на 20–30 %. В будинку застосовані окремі
технічні рішення, рекомендовані у розділі “ Вимоги до енергозбереження”
відповідних норм проектування, наприклад, запроектовані окремі вентиляційні
системи з рекуперацією теплоти витяжного повітря.
Будинок з огороджувальними конструкціями, термічний опір яких перевищує
значення, визначені нормами проектування, на 30–35 %. В будинку застосовані
декілька технічних рішень, рекомендованих у розділі “Вимоги до енергозбереження”
відповідних норм проектування, наприклад, усі основні вентиляційні системи
запроектовані з рекуперацією теплоти витяжного повітря.
Будинок з огороджувальними конструкціями, термічний опір яких перевищує
значення, визначені нормами проектування, на 35–40 %. В системах інженерного
обладнання будинку застосовано більшість технічних рішень, рекомендованих у
розділі “Вимоги до енергозбереження” відповідних норм проектування, наприклад, усі
основні вентиляційні системи запроектовані з рекуперацією теплоти витяжного
повітря, використовується для гарячого водопостачання теплота конденсації
холодильного агента системи кондиціювання, а також частково використовується для
теплопостачання енергія довкілля, що перетворюється в теплових насосах.
Будинок з огороджувальними конструкціями, термічний опір яких перевищує
значення, визначені нормами проектування, на 40–65 %. В будинку застосовані усі
технічні рішення, рекомендовані у розділі “Вимоги до енергозбереження” відповідних
норм проектування. Для теплопостачання будинку використовується енергія довкілля,
що перетворюється в теплових насосах, а також сонячна енергія.
Будинок з огороджувальними конструкціями, термічний опір яких перевищує
значення, визначені нормами проектування, на 65–100 %. В будинку застосовані
новітні світові технології, за якими обладнуються сучасні пасивні будинки.
Теплова ефективність будівель може бути вдосконалена за рахунок таких факторів:
 підвищення нормативних значень показників термічного опору основних
огороджувальних конструкцій;
 обмеження розмірів світлових отворів та вдосконалення конструкцій їх заповнення;
 раціональні об’ємно-планувальні рішення будівель;
 автоматизація центрального місцевого та індивідуального регулювання теплоподачі
системами опалення;
 якість матеріалів, які застосовуються;
 монтаж будівлі та систем інженерного обладнання;
 технічний стан будівлі, зовнішніх теплових мереж та внутрішніх систем інженерного
обладнання;
 технічний стан будівлі, зовнішніх теплових мереж та внутрішніх систем інженерного
обладнання та кваліфікації обслуговуючого персоналу.
Класифікація архітектурно-будівельних об’єктів за ознакою їх енергоефективності
базується на єдності їх енергетичної основи. Включення до переліку класифікаційних ознак
70
До 80 – річчя ПДАБА
№ 4 – 5 квітень – травень 2010
ознаки енергоефективності дає можливість провести аналіз будівель з визначенням характеру
отримання ними енергії, способу її перетворення та використання.
За ступенем взаємовпливу зовнішнього середовища на внутрішнє середовище будівлі
можна поділити на повністю залежні від зовнішніх факторів, взаємодіючі з зовнішнім
середовищем та незалежні (автономні). Житлові будинки належать до другої групи та
вирізняються способом отримання, акумуляції та використання енергії, поділяються за
ступенем енергоактивності, за видом енергії, що використовується, за специфічними
прийомами проектування.
За видом альтернативних джерел енергії, що використовуються, житлові будинки
поділяються на такі типи: вітроенергоактивні, енергоактивні з використанням
низькопотенційної гідро- та геотермальної енергії, біоенергоактивні, геліоенергоактивні.
Як окремі типи виділяються будинки зі специфічними прийомами проектування:
заглиблені та атріумні.
За ступенем заміщення енергії невідновлюваних джерел енергії житлові будинки
поділяються на:
 будинки малої енергоактивності – до 10 %;
 середньої енергоактивності – 10–60 %;
 високої енергоактивності – 60–100 %;
 будинки енергетично автономні – 100 %;
 будинки надлишкової енергоактивності – понад 100 % [10].
Висновки та перспективи подальших досліджень. Поняття енергозбереження
еволюціонувало і на сьогоднішній день передбачає будівництво таких об’єктів, які
забезпечують високу якість середовища проживання людей, екологічну безпеку, збереження
природного навколишнього середовища, оптимальне споживання відновлюваних джерел
енергії та можливість повторного використання будівельних матеріалів та водних ресурсів.
Результатом реалізації концепції енергозбереження в будівельному комплексі є створення
енергоефективної будівлі. Енергоефективна будівля – це будівля, що забезпечує комфортний
мікроклімат для проживання людей і, разом з тим, мінімальне споживання та витрачання
енергоресурсів. Реалізувати концепцію енергоефективної будівлі на практиці дозволяє
комплексне врахування основних факторів архітектурного, технологічного, будівельного
характеру, спрямованих на підвищення показників енергоефективності як самої будівлі, так і
інженерних систем.
ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Закон України «Про енергозбереження» №74/94-ВР від 01.07.1994 р. [Електронний ресурс]
// Режим доступу: www.zakon.rada.gov.ua.
Амитан В. Н.
Формирование
механизма
ресурсосбережения
/
В. Н. Амитан,
Н. Н. Потапова // Економіка та право. – 2001. – №4 (28). – С. 20–27.
Бражникова Л. Н. Организационно-экономическая система энергосбережения в жилищнокоммунальном хозяйстве / Л. Н. Бражникова // Економіка і організація управління. – 2008.
– № 3. – С. 40–50.
Булгаков С. Н. Окупаемая реконструкция пятиэтажной жилой застройки / С. Н. Булгаков,
И. В. Рыбалко // Прораб. – 2006. – № 5. – С. 12–14.
Волынский Г. С. Механизм мотивации внедрения энергосбережения в жилищнокоммунальном хозяйстве / Г. С. Волынский // Экономика промышленности. – К., 2005. –
С. 37–41.
Долінський А. А. Енергозбереження та екологічні проблеми енергетики / А. А. Долінський
// Вісник НАН України. – 2006. – № 2. – С. 234.
Жуйков Р. Энергоэффективное здание. Строительство и эксплуатация / Р. Жуйков //
Технологии безопасности & инженерные системы. – 2005. – № 3. – С. 84–85.
Кащенко Т. О. Методика формування комплексної оцінки енергоефективності будівель і
споруд / Т. О. Кащенко // Сучасні проблеми архітектури та містобудування. – К. : КНУБА,
1999. – Вип. 4. – С. 130–134.
Кащенко Т. О. Крок до енергозаощадженого житла / Т. О. Кащенко // Будмайстер. – 2000.
– № 2. – С. 7–9.
71
Вісник ПДАБА
До 80-річчя Придніпровської державної академії будівництва та архітектури
10. Кащенко Т. О. Оптимізація проектних рішень житлових будинків на основі порівняльної
оцінки архітектурних об’єктів за ознакою їх енергоефективності / Т. О. Кащенко // Вісник
Держ. ун-ту «Львівська політехніка». – Львів : Львівська політехніка, 1999. – Вип. 375. –
С. 275–278.
11. Ковальчук Ю. Г. Енергозберігаючий будинок – теплий, комфортний і дешевий /
Ю. Г. Ковальчук, Е. Р. Крамаренко, В. П. Омельчук // Будівництво України. – 2001. – № 1.
– С. 26–27.
12. Мельничук І. В. Про напрями енергозбереження у житловому фонді / І. В. Мельничук //
Економічний простір. – 2008. – № 12/2. – С. 164–170.
13. Муляр Л. Х. Архітектурно-технічні напрямки житлової реформи / Л. Х. Муляр //
Будівництво України. – 1998. – № 1. – С. 6–8.
14. Савйовский В. В. Ремонт и реконструкция гражданских зданий / В. В. Савйовский,
О. Н. Болотских. – Харьков : «Ватерпас», 1999. – 287 с.
15. Суходоля А.
Модель
анализа
энергопотребления
и
определения
уровня
энергоэффективности национальной экономики / А. Суходоля // Экономика Украины. –
2007. – № 5. – С. 31–37.
16. Табунщиков Ю. А. Научные основы проектирования энергоэффективных зданий /
Ю. А. Табунщиков, М. М. Бродач // Энергосбережение. – 2002. – № 7. – С. 18–24.
17. Шаповалов И. С. Тепловая эффективность жилых зданий / И. С. Шаповалов //
Экологические системы. – 2009. – № 2. – С. 5–9.
УДК 69:365
ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ ЖИТЛА І ЖИТЛОВОГО ФОНДУ
В. М. Кірнос, д. т. н., проф., М. І. Русінко, асп.
Ключові слова: житло, житловий фонд, державний житловий фонд, приватний
житловий фонд.
Постановка проблеми та її зв'язок з науковими і практичними завданнями. Житло
завжди було і лишається одним із найважливіших інструментів на шляху досягнення
соціальних цілей у суспільстві. Забезпеченість громадян житлом – показник успішності
державної політики, причому навіть більш точний, ніж показник економічного зростання
держави. Тому створення якісних житлових умов є одним із пріоритетних завдань соціальноекономічної політики держави. Якщо добробут населення дуже низький, то житлове питання –
найважливіше серед усіх інших соціальних проблем. Проблема забезпечення громадян житлом
є надзвичайно болючою для України, яка одержала у спадок від СРСР величезні черги на
одержання житла, а впровадження ринкових відносин ще більше загострило цю проблему. До
цього можна додати і те, що Організацією Об’єднаних Націй житлова проблема була визнана
однією з основних, а право на житло висунуте як найважливіша складова цієї проблеми [13].
Аналіз останніх досліджень і публікацій. Значення житлового господарства в житті
суспільства знайшло своє відображення в працях вдатних наукових діячів. Так, наприклад,
Ф. Енгельс писав: «… Люди в первую очередь должны есть, иметь жилище и одеваться, прежде
чем быть в состоянии заниматься политикой, наукой, искусством, религией и т. д.» [16].
У літературі зустрічаються різноманітні тлумачення категорій «житло», «житловий фонд».
Так, в українському законодавстві не дається загального поняття «житло», що викликає на
практиці різні суперечки. Пленум Верховного Суду України в постанові від 25 грудня 1992 р.
№ 12 «Про судову практику в справах про корисливі злочини проти приватної власності»
(п. 30) визначив житло як приміщення, призначене для постійного чи тимчасового проживання
людей (приватний будинок, квартира, кімната в готелі, дача, садовий будинок тощо), а також ті
його складові частини, які використовуються для відпочинку, зберігання майна або
задоволення інших потреб людини (балкони, веранди, комори тощо). Якщо посилатися на ЖК
Російської Федерації, то згідно зі ст. 16 житлом – житловим будинком визнається
індивідуально-визначений будинок, який складається з кімнат, а також приміщень допоміжного
використання, призначених для вдоволення громадянами побутових й інших потреб,
пов’язаних з їх перебуванням у такому будинку [2].
72
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
8
Размер файла
209 Кб
Теги
основные, характеристика, энергоэффективные, здания, сущность
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа