Влиянието на качеството на проектните решения за енергийна ефективност на сгради - строителни технологии
В момента, въпросите, свързани с подобряване на енергийната ефективност на икономиката, привличайки вниманието на всички. Проблемът за запазване на енергията се смята в нашата страна, което е отразено в Федералния закон № 261-FZ "за пестене на енергия и повишаване на енергийната ефективност и изменение на някои законодателни актове на Руската федерация". Изготвен е проект за спестяване на енергия и осъществяване на енергийни-активна сгради са набира популярност.
От особено значение в тази връзка качество придобиват и високите технологии на всички компоненти на сградата, от която, всъщност, зависи от постигането на висока енергийна ефективност.
Сградите са с максимално използване на топлинната енергия, освободена vnutrinney и максимална защита срещу загуба на топлина през външната повърхност на вентилацията, наречена пестене на енергия или енергийна ефективност.
Тези сгради са склонни да използват технология за отопление, вентилация, осветление, водоснабдяване, канализация, с минимален разход на енергия за тяхното функциониране. За това се използват възобновяеми енергийни източници (слънчева, вятърна и така нататък. П.). Заедно с това, като се обръща внимание на намаляването на топлинните загуби, намаляване на течовете на въздуха и неговото проникване през пукнатини и фуги, увеличаване на съпротивлението на топлопреминаване навън през зимата. През лятото вентилация осигури естествена вентилация и охлаждане, или чрез изпаряване на отоплителното тяло, например при кипене на покрива. Освен това намалява количеството на слънчевата енергия екраниране. Посочените по-горе мерки в комплекса, като се вземат предвид местните климатични условия дават възможност да се осигури добър контрол на топлина в сградата и да се намалят разходите за енергия.
Изграждане на структурно комбинира с инсталации за обезвреждане на възобновяемите енергийни източници, енергийната активно повикване. Те носят максимум комбинирани и технологични характеристики на строителните конструкции и съоръжения. Това позволява не само да се намали консумацията отхвърля земя, строителни материали, но също така и намаляване на дължината на комуникация. България създаде пилотен "активна" продуцентска къща, енергиен проект, който се отразява на фиг. 1.
Основните принципи на проектиране на енергийно-ефективен дом - максимум използване разпределени вътре топлинна енергия и максимална защита срещу загуба на топлина през външната повърхност и вентилация, използването на алтернативни енергийни източници.
Трябва да се отбележи, че за отопление на къщата, която се счита за по-евтино да работи, може да се наложи или 70, или само 15 кВтч / (m2 х години). Начало за да отговори на първата, по-високо ниво на потребление на енергия, се наричат енергоспестяващи или енергийно ефективни. Те са един вид "пасивни" къщи, на енергийно ниво, което не надвишава 15 кВтч / (m2 х година).
Следните мерки се използват за пестене на енергия:
В климат с ниски отрицателни температури, което е присъщо на повечето от нашите страни, ние трябва да обърнем внимание на начина, по който сградата е обект на въздействие на топлина.
Използването на обемна планови решения опит значително да намали загубата на топлина. Един от най-простите решения е да има антрета на входовете. Може би за да даде къщата енергийно-ефективен начин на осигуряване на минималната площ на външните стени. По този начин, American арх Ralf Noulz (Ralph Knowles) установено, че съотношението на стени до структурата на обема (наречен фактор S / V експозиция) се отразява на енергийната ефективност на сградите. Колкото по-малко съотношение на площта обхващащ структури на обема, по-малко податливи на влиянието на изменението на сграда (фиг. 2).
Ако сравним двете къщи, под формата на един от тях - най-полукълбо, а другата - кутия с размерите, показани на фиг. 3 и фиг. 4, съответно, ще получите следното.
Обем на сфера е
Това означава, че обемът на къщата купол (полукълбо) ще бъде 134 m 3. По този начин, в почти същия обем (130 срещу 134 m 3 m 3) с правоъгълна площ на къщата е 128.0 m 2 и площта на къщи купол - 100.5 m 2. Ето защо, къщата на купола изисква по-малко разходи за отопление (поради по-малки загуби на разсейване на топлината) най-малко 20%.
Подобни сравнителни отношения могат да бъдат получени за сградата и периметъра на площта на същата височина (фиг. 5). Тези отношения между периметъра на сградата и прилежащата площ F F предпочитат shirokokorpusnogo къща, където повърхността на ограда е по-малко от 20%.
Shirokokorpusnye дома (SHKD) представляват една от най-новите разработки на вътрешния пазар. Фундаменталната разлика от типичната серия от къщи, да се изгради до момента, е да се увеличи ширината на домовете жилища до 18-20 м (теоретично - до 23.6 m) с всички правила на естествена светлина, излагане на слънце, въздух. От SHKD почти половина пъти по-широки от конвенционалните жилища, съотношението на полезна жилищна площ в района на стени увеличава външни. Поради това, топлинните загуби са намалени с 20-40%.
Значителен загуба на топлина през зимата се случва през стъклото на прозореца. Проследяване на промяната в размера на загубата на топлина в зависимост от остъкляване изпълнение (фиг. 6) и сравняване на техните характеристики (таблица. 1), ние заключаваме, че намаляването на консумацията на енергия може да бъде постигнато чрез подходящ избор на остъкляване.
Друг начин за намаляване на потреблението на енергия, както беше казано, е изборът на ориентацията на сградата, която е важна за нашия климат, особено през зимата. Ориентиране на главната фасада на сградата от южната страна, получаваме допълнителна възможност за отопление със слънчева енергия в по-студените месеци на годината, което ще се намалят разходите за отопление. посока юг също ще се увеличи използването на дневна светлина, като по този начин, намаляване на необходимостта от електрическо осветление. Тази ориентация на сградата може да се използва за производство на слънчева енергия или загряване на вода за отопление на сградата. Фиг. 7 показва пример на сградата, в която се дължи на правилна ориентация и двойната фасада подобрен топлинен баланс.
Без съмнение, всички тези начини за спестяване на енергия, използвана в "пасивни" къщи. Въпреки това, за да се осигури такова здраво предварително определена желана стойност на специфичния разход на топлинна енергия за отопление, равна на 15 W / (m 2 х години) за "пасивни" къщи в климата на Централна Европа (такива, каквито са и да даде повече предпочитание), то в крайна сметка беше определен брой задължителни изисквания:
- U коефициенти за пренос на топлина за външни стени, покриви и етаж на първия етаж трябва да бъде по-малко от 0.15 W / (m 2 х К) (или (R0 ≥ 6,7 m 2 х ° С) / W, където R0 = 1 / U) ; Фиг. 5. Сравнителни съотношения периметър на сградата своята област
- Остъкляване Uost ≤0,7 W / (m 2 х R), или R0 ≥1,4 (м 2 х ° С) / W;
- за профил прозорец Uprof ≤ 0,8 W / (m 2 х R), или R0 ≥ 1,25 (m 2 х C) / W;
- прозорец даден коефициент на топлина с стена монтиране Uokn ≤0,85 W / (m 2 х R), или R0 ≥ 1,2 (2 х m ° C) / W;
- максималното възможно намаляването на отрицателния ефект от "топлинни мостове". Това влияние може да се пренебрегне, ако коефициентът на топлинен пренос на линеен Ψ≤ 0,01 W / (m х К);
- който осигурява ефективно оползотворяване на топлината, ефективността на топлообменника трябва да бъде най-малко 75% (препоръчителната стойност от 80% или повече);
- Следва да се предвиди уплътняване на външната обвивка на сградата. Брой на въздух с разлика в налягането от 50 Ра външен и вътрешен въздух трябва да бъде N50 ≤ 0,6 ч -1;
- използването на уреди с ниска консумация на енергия;
- загряване питейна вода с помощта на слънчев колектор или термопомпа;
- Пасивни отопление въздух чрез топлообменник грунд на.
Всички по-горе фактори дават възможност да се гарантират добри условия за контрол на пренос на топлина в сградата, намаляване на разходите за енергия и подобряване на вътрешния климат. Въпреки това, използването на енергоспестяващи иновации не е достатъчно, за да се създаде енергийно ефективни къщи. Винаги има човешкият фактор, който може да повлияе неблагоприятно на крайния резултат. В резултат на това топлинна енергия могат да бъдат изразходвани неразумно. Една от причините е ниското качество и тънкостта на интерфейсите на прозорци, врати, фехтовка структури.
При оценката на топлопроводимост на топлоизолационни материали не са включени инфилтрация, докато прониква в помещението през зимата, когато студен въздух инфилтрация през стени, ставите и изтичане на прозорци. Преминавайки през дебелината на стената, той причинява спад температура ограда и на повърхността си и прониква в стаята, охлажда вътре въздуха и причинява допълнителни загуби на топлина. Air филтруване увеличава загубата на топлина през корпуса е почти два пъти по вижда от таблица. 2.
Друго слабо място е двойката на прозорци с външни стени. Тук, наклонена дъждовна вода често влиза панели на тялото или други елементи на обвивката на сградата, компрометиращи си топлоизолационни качества и унищожаване на строителната конструкция. Възможна проникване на влага в изолацията и поради лошо изпълнение на ставите, съединенията с хидроизолационни мембрани. Често, водата в тези области и прониква в хола. В резултат на топлинната устойчивост на стените в тези сгради, четири до пет пъти по-ниска от стандарта.
Влошаване на термични защитни свойства в студения сезон води до образуването на конденз върху вътрешната повърхност и дори черна плесен, замразяване панели. Разходите за отопление на тези сгради се е увеличил значително.
С такива проблеми, по-специално с появата на конденз по вътрешните повърхности на стените в местата на ставите на панели трябва да се изправи в строителството предишни години, и в модерното. Това предполага, че челните фуги не отговарят на съвременните изисквания за енергийна ефективност или от конструктивна гледна точка, нито преди всичко от гледна точка на качеството на работа.
Можете да дадете име на цяла поредица от фактори, които увеличават потреблението на енергия в допълнение към по-рано в списъка. Те включват:
- недостатъци архитектурни и инженерни решения за планиране отопляват стълбища и стълбищни лифт блокове; Фиг. 7. Пример за проектиране на сгради за пасивно слънчево отопление през двойна фасада
- недостатъчна топлоизолация на външни стени, покриви, тавани на изби и прозрачен за светлинни бариери;
- удължен външна мрежа за отопление с недостатъчна или дефектна изолация;
- остарели и непродуктивни видове котли;
- недостатъчно използване на алтернативни и вторични енергийни източници.
Топлинна (с помощта на инфрачервени изображения) за контрол на качеството на строителството и монтажните работи ще се намали загубата на топлина, поради слабо представяне, увеличаване на строителите, които отговарят за изпълнението на "скрити работни места" ще предоставя информация за разработчици и производители на строителни конструкции за подобряване на проектиране и инженеринг оборудване.
Без съмнение, всички тези начини за спестяване на енергия ще помогне за значително намаляване на разходите за отопление. В графиката, показана на фиг. 8 показва, че консумацията на енергия може да се намали чрез намаляване на топлинните загуби и нагряването на вентилация на въздуха инфилтрация. Разходи за вентилация на модерни сгради в подготовката на енергийни паспорти се оценява на 20-40% от разходите за отопление. Пълно премахване на инфилтрация и използването на механична вентилация ще се намали загубата на топлина от около 1/3 от общата загуба на сградата. Все пак, това няма да бъде достатъчно. Следователно, също така трябва да се намали загубите при предаване на сградата, които се извършват чрез пренос на топлина чрез teploteryayuschie ограда. Ако ние произвеждаме само висококачествена топлоизолация на сградата, трябва да се напомни, че по време на периода, когато отоплението на място се извършва, изразходваната енергия за вентилация на въздуха. И потреблението на топлинна енергия за вентилация, без използването на инженерни техники ще се увеличи.
По този начин, става ясно, че рационалното и икономически ефективен начин за увеличаване на ефективността е само комбинация от различни структурни и инженерни дейности. Например, увеличаване на топлоизолационни свойства стени, докато се използват съвременни методи инженерни и енергоспестяващи технологии.
Въпреки това, както показва практиката, и тези мерки може да не са достатъчни. Това се дължи главно на факта, че в много случаи действителните и изчисляват енергийните параметри могат да се различават значително една от друга. Изчисленията са предвидени един топлинни стойности на параметрите (например, същото съпротивление на понижено топлина), но на практика, като се има предвид качеството на строителните работи са получени са напълно различни.
G. М. Badin, г. Т. Н. проф.
S. A. Sychev. . Мп..; Н. Павлова (Ph)