Анализ современных методов повышения энергоэффективности зданий при проведении капитального ремонта

В таком сепараторе входной поток газа закручивается в лопатках неподвижного завихрителя 1, далее закрученный поток ускоряется до сверхзвуковой скорости в сверхзвуковом сопле Лаваля 2. В сверхзвуковом потоке за счет преобразования потенциальной энергии газа в кинетическую энергию происходит сильное охлаждение газа. Охлажденный поток направляется в рабочую часть 3, в которой происходит конденсация тяжелых фракций природного газа и воды. Образующиеся капли за счет центробежных сил, обусловленных закруткой потока, двигаются к стенкам рабочей части. На выходе из рабочей части формируется центральное ядро потока, очищенное от целевых фракций, и пристеночный двухфазный пограничный слой, состоящий из жидких углеводородов, воды и газа, который выводится посредством двухфазного сепаратора газ-жидкость. Посредством щелевого отбора двухфазный пристеночный слой отделяется от ядра потока и направляется в диффузор 5, в котором происходит торможение потока.

Список литературы

1. Берлин М.А., Аношина К.В. Не попутчик неудобный, а равноправный «пассажир» // Сфера. Нефть и газ, 2013. № 4. С. 106-110.

2. БерлинМ.А. «Неудобный попутчик» Сфера. Нефть и газ, 2013. № 1. С. 90-92.

3. Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. Самара: Оптима, 1997. 348 с.

4. Мияссаров Р.Ф., Ишмурзин А.А. Газодинамические процессы при промысловой подготовке природного и попутного нефтяного газа // 5 международная научно-практическая конференция «Вопросы современных исследования». Омск: Научный центр «Орка», 2017. С. 98-101.

5. Мияссаров Р.Ф., Ишмурзин А.А., Махмутов Р.А. Оборудование низкотемпературной подготовки природного газа газоконденсатных месторождений // Технологии нефти и газа, 2017. № 3. С. 57-61.

АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЗДАНИЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ

КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА 1 2 Аралов Р.С. , Курбатов В.Л.

1Аралов Роман Сергеевич - экономист первой категории, Фонд капитального ремонта г. Москвы, г. Москва; 2Курбатов Владимир Леонидович - директор, Северо-Кавказский филиал Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова,

г. Минеральные Воды

Аннотация: рассмотрены основные методы повышения энергоэффективности зданий при проведении капитального ремонта. Дана оценка показателей теплозащиты ограждающих конструкций до и после капитального ремонта. Приведены показатели потребления электроэнергии за счет модернизации систем освещения.

Ключевые слова: капитальный ремонт, энергоэффективность зданий, утепление ограждающих стеновых конструкций, модернизация систем освещения, теплопотери.

УДК 69.059

В настоящее время почти половина жилой застройки России нуждается в проведении капитального ремонта. Работы по капитальному ремонту включают в себя ремонт (замену) внутридомового инженерного оборудования (системы электроснабжения, отопления, водоснабжения и канализации), лифтов, крыши, фасада, фундаментов и т.д.

При проведении работ по капитальному ремонту необходимо модернизировать здание для увеличения его теплоэффективности. Например, в Москве с 2008 года выборочный капитальный ремонт зданий (предусматривающий ремонт отдельных конструкций) заменен на комплексный, предполагающий помимо работ, уменьшающих физический износ здания, осуществление мероприятий энергосбережения, а именно:

- устройство утепления наружных стеновых ограждений,

- улучшение теплоизоляции крыш и чердака,

- заделка и устройство герметизации в межпанельных стыках,

- осуществление замены деревянных окон на ПВХ,

- остекление балконов,

- установка в доме автоматизированного узла управления теплопотреблением,

- установка на отопительные приборы клапанов, регулирующих температуру в помещении,

- устройство уплотнения наружных входных дверей, с установкой на них доводчиков,

- применение более энергоэффективных осветительных приборов [1].

Тенденция к увеличению энергоэффективности зданий объясняется тем, что в

последнее время в нашей стране наблюдается удорожание электроносителей. За последние два-три года стоимость на электроэнергию увеличилась на 46%, на газ увеличение цены произошло на 64%. В связи с этим вопрос увеличения энергоэффективности зданий является важным и актуальным вопросом.

На данный момент происходит отставание России от зарубежных стан в реализации политики увеличения энергоэффективности зданий. Затраты на улучшение энергоэффективности зданий и сооружений также на порядок отличается от затрат других стран.

Далее рассмотрим поподробнее основные энергосберегающие мероприятия, позволяющие увеличить энергоэффективность здания.

Самым распространенным путем уменьшения потребляемой тепловой энергии является снижение тепловых потерь здания. Для этого рассмотрим процентное отношение тепловых потерь для различных элементов здания [3].

Процент тепловых потерь определяется регионом строительства, годом постройки здания, назначением здания, его этажностью, типом ограждающих конструкций и т.д. При анализе можно заметить, что основной процент тепловых потерь в здании происходит путем инфильтрации. Избежать этих потерь поможет устройство современных энергоэффективных окон и дверей [4].

В большинстве зданий, подлежащих капитальному ремонту, до сих пор стоят деревянные рамы. На данный момент по установленной программе капитального ремонта предусмотрены только окна из поливинилхлоридных профилей. Такие конструкции сберегают тепло, имеют хорошие шумоизоляционные свойства [5].

На втором месте в процентном отношении тепловых потерь здания выступают потери через наружные ограждающие конструкции. Объяснить это можно тем, что стеновые ограждения старых зданий обладают теплозащитными свойствами, которые почти в три раза меньше существующих нормативных требований. Это способствует увеличению энергопотребления и понижению уровня комфортности для жильцов.

Для зданий типовой серии П3 произведено сравнение показателей теплозащиты стен до и после капитального ремонта. Результаты сравнения представлены в таблице 1.

Таблица 1. Сравнение показателей теплозащиты наружных стен до и после кап. ремонта

Наименование конструкции Приведенное сопротивление теплопередаче, м2*ч/кг

До кап. ремонта После кап. ремонта

Наружные стены 1,0 3,13

Окна квартир 0,34 0,54

Перекрытие чердака 4,6 4,6

Перекрытие технического подполья 5,7 5,7

Утепление стен осуществляется двумя способами - снаружи и изнутри фасада здания. Недостатками внутреннего утепления стен являются: сокращение жилой площади комнаты, склонность к промерзанию наружных стен и образованию конденсата между утеплителем и стеной.

На данный момент чаще распространено наружное утепление стен. В этом случае происходит защита стен от наружных колебаний температур, от воздействия осадков, увеличивается звукоизоляция стен. Наружное утепление чаще всего осуществляется под штукатурные работы и вентилируемый фасад. В первом случае фасад здания обшивается плитами утеплителя, на которые при помощи специальных креплений навешивается армирующая сетка. Далее происходит финишная отделка фасада -оштукатуривание. Но данные работы невозможно производить в холодные времена года, так как технология предусматривает проведение работ до температуры 5°С.

Вторым вариантом устройства наружного утепления является вентилируемый фасад. В данном случае технология предусматривает специальную навесную систему, плиты утеплителя, ветро-влагозащитную мембрану и облицовочные панели. Облицовочные панели крепятся таким образом, чтобы между ними и стеной был воздушный промежуток. Минусами таких фасадов является их значительно большой вес, что добавляет нагрузку на здание [6].

В качестве утеплителя выступают различные материалы: минеральная вата, стекловолокнистая вата, пенополистирол, пенополиуретан и др. Чаще всего утепление фасадов здания производят плитами пенополистирола, минеральной ваты и керамогранита. В современных теплоизоляционных плитах не заводятся насекомые, это увеличивает уровень комфорта в здании.

Для повышения теплоизоляционных свойств стеновых ограждений в настоящее время применяются и другие способы утепления. На пример в Москве все большую популярность набирает энергосберегающая краска. Данный материал имеет хорошие шумоизоляционные и антикоррозийные свойства. На примере московской школы было получено, что такая краска позволяет сберечь до 40% тепла. Принцип работы энергосберегающей краски представлен на рисунке 1 [7].

Рис. 1. Принцип работы энергосберегающей краски

Для улучшения теплоизоляционных свойств крыш, на их поверхности устраивают полимерную пленку. Данный материал способствует полной водонепроницаемости конструкции и хорошему сопротивлению отрицательных температур. Чердачные помещения утепляют пенополистирольными плитами с нанесенным на них слоем цемента.

Для повышения энергоэффективности зданий устанавливают автоматизированные узлы управления (АУУ) теплопотреблением домов, а также устраивают индивидуальные тепловые пункты (ИТП) с автоматическим погодным регулированием. Так, за последние годы в столице нашей страны АУУ установлены на 203 многоквартирных домах, индивидуальные тепловые пункты в 260 [8].

Для уменьшения потребления электроэнергии применяются модернизированные системы освещения: энергосберегающие лампы, светильники, реагирующие на движение и др. В таблице 2 приведены данные потребления электроэнергии за счет модернизации систем освещения [9].

Таблица 2. Сравнение потребления электрической энергии до и после модернизации систем

освещения

Тип дома Показатель удельного потребления электрической энергии, кВт*ч/м2

После модернизации До модернизации

Дом серии П-44 0,41 0,74

Дом серии П-18 0,65 1,38

Дом серии 1-515 0,66 1,21

Все вышесказанное еще раз подтверждает необходимость проводить работы по капитальному ремонту в совокупности с энергосберегающими мероприятиями. Результаты проведения таких работ приведены в таблице 3.

Таблица 3. Экономия энергии в процентах за отопительный период после капитального ремонта по отдельным энергосберегающим мероприятиям

Способ энергосбережения Экономия энергии за отопительный период, %

II-18 II-49 П3 П44

Увеличение теплозащитных свойств наружных стен и замена окон 38 34 35 35

Замена деревянных окон на энергоэффективные из ПВХ 6 6 6 5

Автоматизированный узел управления системой отопления (АУУ) и термостаты на батареях 18 20 16 16

Показатель общей экономии энергии при устройстве АУУ 62 60 57 56

Как видно из таблицы 4 - экономия тепловой энергии при внедрении энергосберегающих мероприятий достигает по рассмотренным домам типовых серий в среднем 59 %, что еще раз доказывает необходимость проведения энергосберегающих мероприятий при производстве капитального ремонта [10]. При этом анализ целесообразности внедрения энергосберегающих мероприятий должен основываться на рассмотрении теплового баланса здания как единой энергетической системы.

Список литературы

1. Королев Д.Ю., Семенов В.Н. Современные методы повышения тепловой защиты зданий // Молодой ученый, 2010. № 3. С. 26-29.

2. Ливчак В.И., Табунщиков Ю.А. Экспресс-энергоаудит теплопотребления жилых зданий: особенности проведения // Энергосбережение, 2009. № 2.

3. Макагонов В. Какие инновационные технологии применяются при капитальном ремонте в Москве. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.m24.ru/articles/60873?utm_source=CopyBuf/ (дата обращения: 15.07.2017).

4. Руководство АВ0К-8-2007. Руководство по расчету теплопотребления эксплуатируемых жилых зданий.

5. Нотенко С.Н. и др. Техническая эксплуатация жилых зданий учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по строительным специальностям под ред. В.И. Римшина, А.М. Стражникова Москва, 2012. Сер. Для высших учебных заведений (Изд. 3-е, перераб. и доп.).

6. Казачек В.Г. и др. Обследование и испытание зданий и сооружений учебник для студентов вузов, обучающихся по специальностям «Промышленное и гражданское строительство» направления подготовки «Строительство» под ред. В.И. Римшина. Москва, 2012. (Изд. 4-е, перераб. и доп.).

7. Курбатов В.Л., Римшин В.И., Шумилова Е.Ю. Контроль и надзор в строительстве и жилищно-коммунальном хозяйстве / Минеральные Воды, 2016.

8. Курбатов В.Л., Римшин В.И., Шумилова Е.Ю. Геодезические работы в строительстве / Минеральные воды, 2016. Сер. Высшее профессиональное образование

9. Курбатов В.Л., Римшин В.И., Гулынина Е.В. Специальный курс по организации строительного производства / Минеральные Воды, 2016.

10. Римшин В.И., Меркулов С.И. О нормировании характеристик стержневой неметаллической композитной арматуры / Промышленное и гражданское строительство, 2016. № 5. С. 22-26.

11. Korotaev S.A., Kalashnikov V.I., Rimshin V.I., Erofeeva I.V., Kurbatov V.L. The impact of mineral aggregates on the thermal conductivity of cement composites / Ecology, Environment and Conservation, 2016. Т. 22. № 3. P. 1159-1164.

12. Erofeev V., Karpushin S., Rodin A., Tretiakov I., Kalashnikov V., Moroz M., Smirnov V., Smirnova O., Rimshin V., Matvievskiy A. Physical and mechanical properties of the cement stone based on biocidal portland cement with active mineral additive / Materials Science Forum, 2016. Т. 871. P. 28-32.

13. Erofeev V.T., Zavalishin E.V., Rimshin V.I., Kurbatov V.L., Stepanovich M.B. Frame composites based on soluble glass. / Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 2016. Т. 7. № 3. P. 2506-2517.

14. Krishan A.L., Troshkina E.A., Rimshin V.I., Rahmanov V.A., Kurbatov V.L. Load-bearing capacity of short concrete-filled steel tube columns of circular cross section / Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 2016. Т. 7. № 3. P. 2518-2529.

15. Bazhenov Y.M., Erofeev V.T., Rimshin V.I., Markov S.V., Kurbatov V.L. Changes in the topology of a concrete porous space in interactions with the external medium / Engineering Solid Mechanics, 2016. Т. 4. № 4. P. 219-225.

16. Курбатов В.Л., Римшин В.И. Проектирование и капитальное строительство / Учебное пособие. В 2-х частях / Минеральные Воды, 2014. Том Часть 1.

17.Анпилов С.М., Анпилов М.С., Гайнуллин М.М., Ерышев В.А., Мурашкин В.Г., Мурашкин Г.В., Римшин В.И., Сорочайкин А.А. Роликогибочная линия для изготовления элементов с-образного профиля для сборной каркасной конструкции из рулонной стали / патент на изобретение RUS 2587701 27.10.2014.

18.Анпилов С.М., Анпилов М.С., Гайнуллин М.М., Ерышев В.А., Мурашкин В.Г., Мурашкин Г.В., Римшин В.И., Сорочайкин А.Н. Способ сокращения теплопотерь энергоэффективного здания / патент на изобретение RUS 2590962 16.12.2014.

19.Анпилов С.М., Анпилов М.С., Гайнуллин М.М., Ерышев В.А., Мурашкин В.Г., Мурашкин Г.В., Римшин В.И., Сорочайкин А.Н. Способ строительства энергоэффективных сооружений и система поддержания температуры в сооружении / патент на изобретение RUS 2602225 29.09.2014.

20. Ерофеев В.Т., Травуш В.И., Карпенко Н.И., Баженов Ю.М., Жидкин В.Ф., Родин А.И., Римшин В.И., Смирнов В.Ф., Богатов А.Д., Казначеев С.В., Родина М.А. Биоцидный портландцемент / патент на изобретение RUS 2491239 27.02.2012.

21. Ерофеев В.Т., Римшин В.И., Баженов Ю.М., Травуш В.И., Карпенко Н.И., Магдеев У.Х., Жидкин В.Ф., Бурнайкин Н.Ф., Родин А.И., Смирнов В.Ф., Богатов А.Д., Казначеев С.В. Биоцидный портландцемент / патент на изобретение RUS 2491240 29.02.2012.