Энергоэффективная реконструкция вторичной застройки жилых кварталов и микрорайонов

Аннотация

Зильберова И.Ю., Петрова Н.Н., Петров К.С.

Концепция создания энергоэффективных зон в городах при реконструкции и вторичной застройке жилых кварталов и микрорайонов состоит в том, чтобы на практике доказать реальные возможности уменьшения энергопотребления на единицу площади жилья в жилищно¬коммунальной сфере в два и более раза за счет реализации уже известных энергосберегающих технических средств и решений, рационально используя их возможные сочетания в конкретных природноклиматических и градостроительных условиях. Создание энергоэффективных зон требует комплексного рассмотрения вопросов и системного развития энергоснабжения на всех этапах производства, транспортировки и потребления энергии с модернизацией объектов всей инженерной инфраструктуры

Ключевые слова: энергоэффетивные зоны, энергосбережение, теплосбережение,реконструкция, энергопотребление

05.23.08 - Технология и организация строительства

В условиях роста стоимости энергоресурсов жилищно-коммунальное хозяйство Россия столкнулась с необходимостью решения чрезвычайно важного вопроса – повышения энергоэффективности жилых домов.

Следует отметить, что большая часть жилых зданий, особенно построенных в 90-х годах, сооружались по нормативам, не учитывающим требований по энергосбережению.

Ведь когда энергоресурсы в бывшем СССР стоили копейки, никому в голову не приходила мысль об их экономном использовании. Сегодня ситуация кардинально изменилась: стоимость энергоресурсов зашкаливает и в ближайшей перспективе ее снижение не предвидится. Все мы являемся свидетелями постоянного роста тарифов на коммунальные услуги. Думаю, мало найдется оптимистов, верящих, что в скором времени эти тарифы будут снижаться. При этом в многоквартирных жилых домах теряется более 70% тепловой энергии. Поэтому единственный выход из этой ситуации – заниматься повышением энергоэффективности зданий. [1]

Концепция создания энергоэффективных зон в городах при реконструкции и вторичной застройке жилых кварталов и микрорайонов состоит в том, чтобы на практике доказать реальные возможности уменьшения энергопотребления на единицу площади жилья в жилищнокоммунальной сфере в два и более раза за счет реализации уже известных энергосберегающих технических средств и решений, рационально используя их возможные сочетания в конкретных природноклиматических и градостроительных условиях.

В основу реализации концепции создания энергоэффективных зон положены следующие мероприятия:

- утепление оболочки здания, наружных стен, перекрытий подвала, крыши, замену окон и пр.;

- реконструкцию систем вентиляции, замену пассивных систем на принудительные системы с рекуперацией тепла отработанного воздуха;

- устройство систем отопления с горизонтальной разводкой, с установкой программируемой системы управления сблокированной с системой управления вентиляцией квартиры;

- установку счетчиков горячей и холодной воды, приборов учета в системе отопления;

- модернизацию тепловых пунктов с установкой приборов регулирования расхода энергоносителя и пр.

Возможности энергосбережения в зданиях повышаются при использовании нетрадиционных источников энергоснабжения: гелиоустановок, тепловых насосов, аккумуляторов тепла, теплоутилизаторов. [5,6]

При реализации концепции создания энергоэффективных зон с соблюдением изложенных мероприятий последовательно рассматриваются: возросшие энергетические нагрузки в жилом квартале или микрорайоне после его вторичной застройки; принципиальная схема энергоснабжения энергопотребляющего комплекса; предпочтительный состав энергосберегающих мероприятий по модернизации предприятийпоставщиков энергоресурсов, магистральных и разводящих инженерных сетей, внутриквартальных и объектных энергопунктов, внутриобъектных инженерных систем, ограждающих элементов и конструкций зданий.

В связи с тем, что при вторичной застройке реконструируемых жилых кварталов происходит не только количественный прирост жилых и нежилых площадей, но и качественное преобразование жилой среды с созданием более комфортных квартир, расширением объемов и состава социальных услуг, увеличением жилой площади, приходящейся на одного человека, внедрением современного электрифицированного и автоматизированного оборудования, энергетические нагрузки увеличиваются непропорционально их видам. По сравнению с теплотехническими электротехнические нагрузки возрастают опережающими темпами.

Поэтому системы энергосберегающих теплотехнических и электротехнических мероприятий рассматриваются раздельно, но в той же последовательности: источник энергоснабжения – сети и коммуникации – потребители энергоресурсов.

Теплоэнергопотребление в энергоэффективных зонах при вторичной застройке жилых кварталов энергоэкономичными ширококорпусными домами с одновременной реализацией комплекса проверенных на практике технических решений, обеспечивающих существенное снижение теплопотребления на отопление, горячее водоснабжение, вентиляцию и кондиционирование воздуха, до определенных пределов прироста площадей жилья (примерно в два раза) может сохраняться на прежнем уровне.

При уплотнении реконструируемой застройки в 2–3 и более раза непременно возникает необходимость в наращивании мощностей существующих источников централизованного теплоснабжения или в переходе на локальные, автономные системы теплоснабжения.

В создавшихся условиях длительной эксплуатации централизованных систем теплоснабжения с высокой степенью износа трубопроводов, существенным снижением первоначального качества термоизоляционных материалов даже при высокой проектной эффективности централизованных систем теплоснабжения реконструируемых жилых кварталов при натурных обследованиях существующего их состояния часто возникает необходимость устройства дополнительных источников теплоснабжения в качестве альтернативных или взамен существующих.

Дополнительная экономия тепла в размере 8-15% в жилых зданиях и до 30-40% оснащения их современным технологическим оборудованием и средствами автоматизации, осуществляющими автоматическое регулирование температуры воды в зависимости от температуры наружного воздуха и изменения температуры теплоносителя по заданной программе: для жилых зданий в ночные часы, а для общественных - в нерабочее время.

Значительным источником энергосбережения могут стать модернизированные системы вентиляции. В системах вентиляции общественных зданий (магазинов, кафе, офисов и т.д.), расположенных на территории жилого квартала, а возможно и в жилых зданиях, целесообразно предусматривать утилизацию теплоты вытяжного воздуха путем установки различного вида теплообменников (пластинчатых, рекуператоров, вращающихся теплообменных аппаратов регенеративного принципа действия, тепловых труб, воздушных калориферов), функционирующих самостоятельно или в комплексе с кондиционерами или тепловыми насосами. [1,2,4]

Значительный рост электропотребления обусловлен заменой в жилых кварталах газовых плит на электроплиты, существенным увеличением насыщения квартир различным современным электрооборудованием и бытовой техникой: посудомоечными и стиральными машинами, микроволновыми печами, бытовыми электроводоподогревателями, отопительными приборами, бытовыми кондиционерами и пр.

Резко увеличится электропотребление в связи со строительством объектов социальной инфраструктуры, оснащаемых большим количеством оборудования и приборов, работающих от электросети.

При вторичной застройке и модернизации жилых и других объектов в квартале или микрорайоне, на базе которого создается энергоэффективная зона, обязательно реализуется система электросберегающих мероприятий с использованием энергоэкономичного оборудования, осветительных приборов малого энергопотребления, автоматизированных устройств дискретного включения и выключения электросвета в помещениях временного пребывания людей, электроаккумулирующих устройств, ориентированных на электропотребление по ночному тарифу.

В связи с вышеизложенным можно сказать, что расширение и реконструкция систем электроснабжения районов вторичной застройки в любом случае представляется необходимой.

Решение этой проблемы может осуществляться традиционными способами:

- увеличением мощности трансформаторных подстанций или строительством дополнительных подстанций;

- заменой существующей кабельной сети на большие сечения или прокладкой кабелей к вновь возводимым объектам.

В ряде случаев более целесообразными и экономичными могут оказаться нетрадиционные решения, например, создание в районах вторичной жилой застройки собственных источников электроснабжения:

- установкой блочных мини-ТЭЦ в контейнерном исполнении на базе газового двигателя и котла-утилизатора;

- преобразованием квартальной водогрейной котельной в мини-ТЭЦ путем установки предвключенной газовой турбины перед котлом. [3,5,6]

Из изложенного следует, что создание энергоэффективных зон при вторичной жилой застройке застроенных территорий требует комплексного рассмотрения вопросов и системного развития энергоснабжения на всех этапах производства, транспортировки и потребления энергии с модернизацией объектов всей инженерной инфраструктуры.

Решение такой задачи для каждого конкретного района должно базироваться на результатах натурных обследований, принимаемых градостроительных решениях по вторичной застройке жилого квартала или микрорайона и техникоэкономическом обосновании эффективности реализации перечисленных выше технических решений, способов и технологий энергосбережения.

Литература

1. И. Габриель, Х. Ладенер. Реконструкция зданий по стандартам энергоэффективного дома [текст] - Москва, БХВ-Петербург, 2011 г.- 478 с.

2. В. В. Федоров. Реконструкция и реставрация зданий [текст] Инфра-М  - Санкт-Петербург, 2009 г.- 208 с.

3. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий [текст] СП 31-110-2003: — Москва, ПТФ МИЭЭ, 2004 г.- 128 с.

4. Г. В. Девятаева Технология реконструкции и модернизации зданий [текст]. Учебное пособие - Москва, Инфра-М, 2003 г.- 256 с.

5. И.Ю. Зильберова, К.С. Петров, Р.Д.  Зильберов. Разработка предложений по повышению энергоэффективности многоквартирных жилых домов массовой застройки [электронный ресурс]// «Инженерный вестник Дона», 2012, № 4 – Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magszine/archive/n4tly2012/1080 (доступ свободный) - Загл. с экрана. – Яз. рус.

6. Е.В. Чулкова, С.Г. Шеина. Анализ эффективности энергосберегающих мероприятий в рамках реализации программы по энергосбережению в жилищном фонде г. Ростова-на-Дону [электронный ресурс]// «Инженерный вестник Дона», 2011, № 4 – Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n4y2011/707 (доступ свободный) - Загл. с экрана – Яз. рус.