Научная статья на тему 'ФОРМИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ СТРОИТЕЛЬСТВА МАЛОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ'

ФОРМИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ СТРОИТЕЛЬСТВА МАЛОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
140
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СТРОИТЕЛЬСТВО ДОМА / ЭКСПЛУАТАЦИЯ ДОМА / ЭКОНОМИЯ РЕСУРСОВ / ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ / ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ПРОЕКТЫ / РАЗРАБОТКА ДОМА / ПРОЕКТ ДОМА

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Михеев Георгий Владиславович, Волковская Виктория Вячеславовна, Дьякова Екатерина Олеговна, Турук Никита Евгеньевичпелипенко Артем Павлович, Пелипенко Артем Павлович

В условиях современного экономического пространства, перед обществом встает серьезная задача, направленная на снижение потребления и экономию затрат на энергетические ресурсы. В статье авторами исследуются методы формирования и реализации строительства для возможности повышения уровня стабильности регионов их энергетического запаса прочности, а также обеспечения комфортной среды для проживания граждан и эффективной эксплуатации зданий. Использование и внедрение технологий и инструментов энерго- и ресурсосбережения, при строительстве и эксплуатации жилищных объектов недвижимости формирует предпосылки к возможному получению эффективного результата, целью которого является энерго- и ресурсосбережение. В статье рассмотрены виды энерго- и ресурсообеспечения, способы их эксплуатации, дана краткая описательная характеристика. В рамках представленного исследования авторами были выявлены свойства, параметры и характеристики жилищного домостроения, проанализированы технологии и методы, способствующие снижению потребления энергетических и других видов ресурсов, в условиях строительного производства и будущей эксплуатации девелоперского проекта. В статье представлены статистические данные о энергосберегающих зданиях и пассивных домах. Был проведен сравнительный анализ вышеперечисленных объектов недвижимости, выявлены преимущества, недостатки, параметрические характеристики и свойства. Полученные выводы предоставили авторам возможность для разработки современного концептуального проекта жилого дома с использованием технологий, позволяющих снижать потребление различных энергоресурсов от эксплуатации дома, в условиях современных потребностей общества. Авторы представили в статье разработанный проект, визуализацию и чертежи энергосберегающего жилого дома, его приоритетные параметрические свойства и характеристики, необходимые для реализации представленного проекта строительства.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Михеев Георгий Владиславович, Волковская Виктория Вячеславовна, Дьякова Екатерина Олеговна, Турук Никита Евгеньевичпелипенко Артем Павлович, Пелипенко Артем Павлович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

FORMATION AND IMPLEMENTATION OF METHODS FOR THE CONSTRUCTION OF LOW-RISE BUILDINGS USING ENERGY-EFFICIENT AND RESOURCE-SAVING TECHNOLOGIES

In the conditions of the modern economic space, society faces a serious task aimed at reducing consumption and saving costs for energy resources. In the article, the authors explore the methods of formation and implementation of construction in order to increase the level of stability of the regions of their energy margin of safety, as well as provide a comfortable environment for citizens to live and efficient operation of buildings. The use and implementation of technologies and tools for energy and resource saving, in the construction and operation of residential real estate objects, forms the prerequisites for the possible obtaining of an effective result, the purpose of which is energy and resource saving. The article considers the types of energy and resource supply, methods of their operation, gives a brief descriptive description. Within the framework of the presented study, the authors identified the properties, parameters and characteristics of housing construction, analyzed technologies and methods that help reduce the consumption of energy and other types of resources in the conditions of construction production and the future operation of a development project. The article presents statistical data on energy-saving buildings and passive houses. A comparative analysis of the above real estate objects was carried out, advantages, disadvantages, parametric characteristics and properties were identified. The findings provided the authors with the opportunity to develop a modern conceptual design of a residential building using technologies that reduce the consumption of various energy resources from the operation of the house, in the conditions of modern society needs. The authors presented in the article the developed project, visualization and drawings of an energy-saving residential building, its priority parametric properties and characteristics necessary for the implementation of the presented construction project.

Текст научной работы на тему «ФОРМИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ СТРОИТЕЛЬСТВА МАЛОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ»

Вестник Евразийской науки / The Eurasian Scientific Journal https://esj.today 2022, №3, Том 14 / 2022, No 3, Vol 14 https://esi.todav/issue-3-2022.html URL статьи: https://esi.todav/PDF/25SAVN322.pdf Ссылка для цитирования этой статьи:

Михеев, Г. В. Формирование и реализация методов строительства малоэтажных зданий с использованием энергоэффективных и ресурсосберегающих технологий / Г. В. Михеев, В. В. Волковская, Е. О. Дьякова, Н. Е. Турук, А. П. Пелипенко, А. С. Мазурин // Вестник евразийской науки. — 2022. — Т. 14. — № 3. — URL: https://esi.todav/PDF/25SAVN322.pdf

For citation:

Mikheev G.V., Volkovskaya V.V., Dyakova E.O., Turuk N.E., Pilipenko A.P., Mazurin A.S. Formation and implementation of methods for the construction of low-rise buildings using energy-efficient and resource-saving technologies. The Eurasian Scientific Journal, 14(3): 25SAVN322. Available at: https://esi.todav/PDF/25SAVN322.pdf. (In Russ., abstract in Eng.).

УДК 624.05 ГРНТИ 67.29

Михеев Георгий Владиславович

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет», Краснодар, Россия

Институт строительства и транспортной инфраструктуры Доцент кафедры «Технологии, организации, экономики строительства и управления недвижимостью»

Кандидат экономических наук E-mail: mgstyle77@yandex.ru РИНЦ: https://elibrary.ru/author profile.asp?id=797984

Волковская Виктория Вячеславовна

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет», Краснодар, Россия

Институт строительства и транспортной инфраструктуры Студент кафедры «Технологии, организации, экономики строительства и управления недвижимостью»

E-mail: vikysie01@yandex.ru

Дьякова Екатерина Олеговна

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет», Краснодар, Россия

Институт строительства и транспортной инфраструктуры Магистрант кафедры «Технологии, организации, экономики строительства и управления недвижимостью»

E-mail: mgstyle77@yandex.ru

Турук Никита Евгеньевич

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет», Краснодар, Россия

Институт строительства и транспортной инфраструктуры Магистрант кафедры «Технологии, организации, экономики строительства и управления недвижимостью»

E-mail: turuk.nickita@yandex.ru

Пелипенко Артем Павлович

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет», Краснодар, Россия

Институт строительства и транспортной инфраструктуры Магистрант кафедры «Технологии, организации, экономики строительства и управления недвижимостью»

E-mail: a.pelipenko2017@yahoo.com

Мазурин Артем Сергеевич

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет», Краснодар, Россия

Институт строительства и транспортной инфраструктуры Магистрант кафедры «Технологии, организации, экономики строительства и управления недвижимостью»

E-mail: artemmazurin@bk.ru

Формирование и реализация методов

строительства малоэтажных зданий с использованием энергоэффективных и ресурсосберегающих технологий

Аннотация. В условиях современного экономического пространства, перед обществом встает серьезная задача, направленная на снижение потребления и экономию затрат на энергетические ресурсы. В статье авторами исследуются методы формирования и реализации строительства для возможности повышения уровня стабильности регионов их энергетического запаса прочности, а также обеспечения комфортной среды для проживания граждан и эффективной эксплуатации зданий. Использование и внедрение технологий и инструментов энерго- и ресурсосбережения, при строительстве и эксплуатации жилищных объектов недвижимости формирует предпосылки к возможному получению эффективного результата, целью которого является энерго- и ресурсосбережение. В статье рассмотрены виды энерго- и ресурсообеспечения, способы их эксплуатации, дана краткая описательная характеристика. В рамках представленного исследования авторами были выявлены свойства, параметры и характеристики жилищного домостроения, проанализированы технологии и методы, способствующие снижению потребления энергетических и других видов ресурсов, в условиях строительного производства и будущей эксплуатации девелоперского проекта. В статье представлены статистические данные о энергосберегающих зданиях и пассивных домах. Был проведен сравнительный анализ вышеперечисленных объектов недвижимости, выявлены преимущества, недостатки, параметрические характеристики и свойства. Полученные выводы предоставили авторам возможность для разработки современного концептуального проекта жилого дома с использованием технологий, позволяющих снижать потребление различных энергоресурсов от эксплуатации дома, в условиях современных потребностей общества. Авторы представили в статье разработанный проект, визуализацию и чертежи энергосберегающего жилого дома, его приоритетные параметрические свойства и характеристики, необходимые для реализации представленного проекта строительства.

Ключевые слова: строительство дома; эксплуатация дома; экономия ресурсов; энергосбережение; энергосберегающие проекты; разработка дома; проект дома

Внутреннее формирование современной технической цивилизации наполнено различными научными, природными и цифровыми свойствами и характеристиками, без которых невозможно развитие современного общества, их нужд и потребностей, в условиях современного экономического территориального пространства. Производственные мощности различных отраслей и сфер деятельности зависят от таких показателей как: (а) энерговооруженность и наличие ресурсосберегающих и энергоэффективных технологий для возможности качественного и результативного функционирования и формирования предпосылок к развитию производства; (б) реализация корректных и эффективных мероприятий производственной деятельности, для достижении нужных качественных результатов, что позволит удовлетворить потребности и нужды жителей, в условиях современного экономического и территориального пространства, что в итоге, продемонстрирует увеличение уровней комфортности проживания и благосостояния общества в целом.

Устойчивое развитие и его составляющие элементы экологичности, защиты окружающей среды, ресурсосбережения и энергоэффективности, являются постоянными темами для обсуждения, среди ученых и практиков, на глобальном и региональном уровнях, что обусловлено рядом актуальных проблем современного производства и его негативных

проявлений, связанных с загрязнением территорий, выбросом газов, высокого уровня затрат ресурсов и энергии, что в результате, приводит к различным рискам и негативным проявлениям, в условиях современного экономического пространства. Данное обстоятельство требует поиска новых возможностей развития и реинжиниринга действующих инструментов энергоэффективности и ресурсосбережения, в условиях различных территориальных комплексов. При формировании концептуальных мероприятий по внедрению и реинжинирингу различных механизмов, систем и инструментов для возможности сдерживания негативных явлений от производственной деятельности, важно учитывать, параметры и характеристики конкретного территориального пространства и его стратегических показателей. Успешное функционирование территориального пространства и предпосылки к развитию могут быть достигнуты, при внедрении технологий альтернативных источников энергии и запуску мероприятий по ресурсосбережению. Важность формирования всех мероприятий для реализации представленных задач будет иметь положительное влияние на комплекс социально-экономического блока, несущего в себе бинарные параметрические особенности, которые проявляются, как субъективные, так и объективные элементы и механизмы современного экономического пространства, целью которых является получение синергетического эффекта от результирующих характеристик, сочетающих в себе различные инженерные, экологические, технологические, организационные, экономические и производственные факторные системы территориально-пространственного комплекса. Важно отметить, что воздействия различных факторных явлений, могут нести в себе обстоятельства, которые способны негативно влиять на весь топливно-энергетический комплекс России, сдерживать его развитие, а также препятствовать нормальному функционированию различных территориально-пространственных комплексов. К наиболее характерным факторам, сдерживающим развитие, для территориальных систем можно отнести: низкий уровень коммунальной энергетики, ошибки в работе теплоснабжения, расточительное использование природных ресурсов. Развитость энергетических мощностей, внедрение энерго- и ресурсосберегающих технологий, создание крупных и малых технологических ресурсов — вот, что необходимо для улучшения системы планирования развития.

В связи с поднятой проблемой важно расширять область использования источников возобновляемой энергии как со стороны экологии, так и с экономики. Применение солнечной энергии, силы ветра и воды, а также геотермальных ресурсов обладает экологически чистым решением. Использование малых энергетических ресурсов в производственном процессе связано как с экономически-финансовыми, так и с технологическими трудностями. Связано это с недостатком количества проектов и недостаточного опыта возведения таких объектов [1-5].

У России есть небольшой опыт строительства объектов, использующих солнечную энергию: возведены несколько групп коттеджей с применением фотоэлектрических солнечных батарей. Фотоэлектрические солнечные батареи размещались на двухскатной кровле таким образом, чтобы они находились как можно больше на солнечной стороне, а дома были специально сориентированы по сторонам света для максимального времени нахождения в зоне инсоляции. Для использования солнечных батарей вечером и ночью, были предусмотрены энергонакопители. Стоит отметить и негативные проявления технико-эксплуатационного характера, выявленные при использовании фотоэлектрических солнечных батарей, в рамках конкретных объектов недвижимости: (а) снижение производительности фотоэлектрических солнечных батарей при малейшем запылении и загрязнении поверхностей; (б) проведение постоянных сервисных мероприятий по обслуживанию фотоэлектрических солнечных батарей, в зависимости от погодных явлений; (в) проведение контроля системы энергонакопителей и их элементов для достижения качественной эксплуатации. При этом, эксплуатация представленных фотоэлектрических солнечных батарей, в условиях действующего территориального пространства позволила инженерам и разработчикам скорректировать

системы механизмов, усовершенствовать материалы и модернизировать технологии производства солнечных панелей в целом, что продемонстрировало в будущем увеличение КПД и снижение стоимости солнечных панелей и их аналоговых элементов.

Мировая практика показала, что целесообразно использовать фотоэлектрические солнечные батареи в отдаленных малых поселениях, турбазах и иных объектах, которые удалены от линии электропередач. В конструкционной схеме таких объектов предпочтительнее совмещать фотоэлектрические батареи с другими видами энергии (ветра, стоков рек, горячей воды и т. п.).

Перспективной генерирующей энергию системой является ветроэлектрическая установка. В связи создаваемыми вибрационными волнами от ветрогенераторов, следует устанавливать их в отдалении от людских поселений. Поэтому целесообразно вести строительство за пределами населенных пунктов, а также строить их в виде «плотин», объединяя в энергокомплексы и подключая через преобразователи к энергосистемам регионов. Погодные условия, при использовании ветровой энергии способны положительно влиять на получение нужного экономического эффекта от эксплуатации ветроэнергетических установок, поэтому необходимо проводить исследования скорости ветра на территориях, где планируются проекты строительства с использованием технологий энергосбережения.

Достижения современных научно-технических разработок в России, внедрение новых автоматизированных машин и специальных аппаратов, позволяют формировать предпосылки к развитию строительного производства профильных гидроэлектростанций, в условиях различного территориального пространства России. Строительство гидроэлектростанций на территориях России способствует развитию различных параметров и характеристик: (а) более экологичный подход к получению и эксплуатации электроэнергии; (б) гидроэлектростанции могут быть малыми, средними, крупными, в зависимости от размера рек и необходимых потребностей жителей территориального комплекса; (в) позволяет более корректно проводить контроль, обслуживание и управление эксплуатацией посредствам адаптации процессов, внедрения автоматизации и механизации; (г) преимуществами технологии является возможность строительства нескольких групп гидроэлектростанций, с учетом территориальных возможностей; (д) строительство гидроэлектростанции обладает рядом потенциальных свойств экономичности, что делает представленную технологию более востребованной.

Территориальное пространство России демонстрирует возможности по потенциальному повышению использования геотермальной энергетики. Рассматривая характеристики и свойства представленной технологии, следует обозначить особые критерии от использования и эксплуатации геотермальных установок: (а) важным критерием является параметр нахождения водного пласта и усилия по бурению глубинных скважин; (б) оказывает воздействие фактор температуры пласта; (в) учитывается фактор дебита скважины и ее производственной возможности; (г) фактор минерализации состава воды; (д) учитывается фактор мощностных характеристик пласта; (е) на стоимость влияет фактор удаленности скважины от будущего проекта, где будет происходить эксплуатация геотермальной энергии.

На сегодняшний день востребованность использования геотермальных установок при эксплуатации, как жилых, так и промышленных объектов недвижимости вызвано рядом положительных обстоятельств: (а) увеличение современного производства новых материалов и компонентов, позволяющих снижать себестоимость отдельных элементов, арматуры и использования различных труб; (б) наличие законсервированных скважин, разработанных в советский период на различных территориях России.

Геотермальные установки в условиях определенного территориального комплекса будут способствовать энергоэффективности и ресурсосбережению, как конкретного объекта недвижимости, так и территории в целом. Эксплуатация геотермальной установки может быть дополнена отдельными конструктивными особенностями, в рамках которых могут сооружаться электростанции, теплоцентрали, а также использование тепловой энергии возможно, как жилищными объектами, так и производственными.

Развитие строительства домов с применением возобновляемых источников энергии — это актуальная и современная проблема, от которой зависит защита окружающей среды, разумное пользование невозобновляемых ресурсов, снижение уровня влияния «парникового» эффекта, уменьшение выделения вредных веществ в атмосферу.

Важнейшим приоритетом госполитики в жилищной сфере является улучшение массового строительства с применением возобновляемых источников энергии.

Энергосберегающие и пассивные дома — технологии настоящего, а не будущего. В уже существующих таких домах обеспечена наиболее комфортная жизнь. В пассивных домах используется несколько энерго- и ресурсосберегающих технологий, которые позволяют им находиться в автономном режиме.

Положительные факторы энергосберегающих и пассивных домов:

• минимальное потребление энергоресурсов (энерго- и ресурсоэффективность);

• обеспечение здорового микроклимата;

• экологическая безопасность окружающей среды.

Рисунок 1. Сравнительная потребность энергии жилых домов в кВтч/м2 полезной жилой площади в год (составлено авторами на основе данных источников [1-3])

Представленные объекты жилищной недвижимости имеют высокие показатели по звукоизоляционным критериям, элементам фильтрации, очистке воздуха и соответствует современным требованиям противопожарных систем безопасности.

Релевантным критерием современного жилого объекта недвижимости является возможность снижения потребления энергоресурсов от эксплуатации дома, в условиях современных потребностей, среди которых расход тепла, затраты на отопление и иные

25SAVN322

тепловые расходы, которые не должны превышать 50 кВтч/м2 и 15 кВтч/м2 в год (киловатт-час на м2 энергозависимой площади в год).

Следовательно, показатель потребления энергетических ресурсов от эксплуатации жилищного объекта недвижимости не должен подниматься выше 135 кВтч/м2 и 70 кВтч/м2 в год (рис. 1).

Под домами с недостаточной теплоизоляцией подразумеваются дома сельских поселений и старые дома, построенные в 50-70-х годах XX века.

Удельный расход тепловой энергии на отопление домов с недостаточной теплоизоляцией и современных домов составляет 150-300 кВт ч/м2 в год. У старых и современных домов данный показатель в разы выше, чем у энергосберегающих и пассивных домов [6].

В домах с недостаточной теплоизоляцией и современных домах используется одно- и двухслойное остекление оконных проемов, помещения вентилируются через окна, стены выполнены из обыкновенных материалов (кирпичные, бетонные и т. д.). В энергосберегающих и пассивных домах используется же двух- и трехслойное остекление оконных проемов, окна которых заполнены инертными газами с теплоизолирующим эффектом, солнечные панели, стены из БГР-панелей, вентиляция дома с повторным использованием тепла удаляемого отработанного воздуха помещения для подогрева свежего приточного воздуха.

Для того чтобы отопить энергосберегающий и пассивный дом необходимо соответственно 5 м3 газа (5 литров жидкого топлива) и 1,5 м3 газа (1,5 литра жидкого топлива) на 1 м2 площади [2; 3]. На рисунке 2 представлена Сравнительная потребность в энергопотреблении топочного мазута жилых домов).

В связи с тем, что потребность в энергии в старых и современных домах выше, чем в энергосберегающих и пассивных, то и потребление жидкого топлива в них гораздо выше [6; 7].

Рисунок 2. Сравнительная потребность в энергопотреблении топочного мазута жилых домов (составлено авторами на основе данных источников [1-3])

В энергосберегающих и пассивных домах используется приточно-вытяжная система вентилирования воздуха с повторным использованием тепла удаляемого отработанного воздуха помещения для подогрева свежего приточного воздуха. Обеспечивается удаление тяжелого отработанного воздуха.

20

12

1,5

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЙ ДОМ

Й ПАССИВНЫЙ ДОМ ДОМА С НЕДОСТАТОЧНОЙ СО В Р ЕМ ЕН Н Ы Е Д О М А

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЕЙ

Энергопотребление топочного мазута на кв.м жилой площади в год. л

Хорошая звукоизоляция получается за счет использования теплозвукоизоляционных материалов и отличных окон.

С точки зрения экологии энергосберегающие дома и пассивные дома менее вредны для окружающей среды (рис. 3).

Рисунок 3. Выбросы вредных веществ в ходе эксплуатации жилых домов (составлено авторами на основе данных источников [1-3])

Выбросы СО2 в энергосберегающих и пассивных домах составляют всего лишь 10 кг/м2-год и 2 кг/м2-год, по сравнению с 25-45 кг/м2-год в старых и современных домах [3; 8].

Рисунок 4. Фасады разработанного проекта дома с возобновляемыми источниками энергии (разработано авторами)

Анализ показал, что пассивные и энергосберегающие дома экономически более выгодные в контексте расхода энергии тепла. Кроме того, дома выполнены из стеклопакетов и современных материалов. Они почти не вредят окружающей среде из-за маленького количества

выделения вредных веществ. По причине этого возведение таких домов решит множество проблем.

Нами был разработан проект дома с использованием возобновляемых источников энергии (рис. 4).

Проект представляет собой красивый и удобный трехэтажный дом коттеджного типа с плоской кровлей и общей площадью 316 м2 (рис. 5). На первом этаже (рис. 7) расположена гостиная, кухня, столовая, совмещенный санузел и помещения для хранения вещей, на втором этаже (рис. 8) — четыре спальных комнаты, три совмещенных санузла и три гардеробных. На третьем этаже (рис. 9) — свободное помещение с террасой и санузлом.

Рисунок 5. Модели планов этажей проекта дома с возобновляемыми источниками энергии (разработано авторами)

Представленный проект дома подойдет всем потенциальным покупателям. Этот дом создан с учетом использования возобновляемых источников энергии, а также запросов потребителей. На плоской крыше предусмотрены солнечные панели, а на территории установлен ветрогенератор (рис. 6).

Рисунок 6. Визуализация проекта дома с возобновляемыми источниками энергии (разработано авторами)

Проведённое исследование позволило нам выделить следующие приоритетные параметрические свойства и характеристики, необходимые для разработки проекта строительства: (а) параметр экологичности, направленный на удовлетворение потребностей

Вестник Евразийской науки 2022, №3, Том 14 ISSN 2588-0101

The Eurasian Scientific Journal 2022, No 3, Vol 14 https://esj.today

будущих пользователей представленного девелоперского проекта; (б) параметр экономичности, который направлен на снижение финансовых затрат в условиях дальнейшей эксплуатации дома; (в) параметр энергоэффективности и ресурсосбережения.

Рисунок 7. План первого этажа проекта дома с возобновляемыми источниками энергии (разработано авторами)

Рисунок 8. План второго этажа проекта дома с возобновляемыми источниками энергии (разработано авторами)

Чтобы проект дома соответствовал вышеприведенным параметрам экологичности, экономичности, ресурсосбережения и энергоэффективности были учтены следующие критерии и характеристики: (а) внедрение технологий по использованию альтернативной энергетики; (б) разработка и внедрение механизмов тепловых насосов для возможности эксплуатации отопительных элементов; (в) внедрение специализированных стеклопакетов с возможностью

ресурсосбережения и энергоэффективности объекта; (г) возможность корректировки толщины стен и увеличения КПД посредствам внедрения SIP-панелей; (д) осуществление отдельных теплоизоляционных мероприятий при строительстве фундамента; (е) размещение объекта недвижимости и проектировка окон с учетом ориентации света, в условиях территориального пространства.

Солнечные панели следует располагать на солнечной стороне, где отсутствуют затемнения и мешающие поступлению солнечной энергии объекты. Также следует понимать, что использование такой технологии предполагается в регионах с максимальным количеством солнечной энергии, т. к. при неясной погоде эффективность таких панелей крайне мала. Поэтому использование солнечных батарей планируется вместе с другими возможными способами энергообеспечения.

Тепловые насосы расположены на цокольном этаже. Их эффективность зависит от температурных условий, т. е. в холодные дни она падает. Она составляет порядка 150 % при температуре -20°С, и порядка 300 % при температуре источника +7°С. Тепловой насос в летний период используется для кондиционирования помещений, а в зимний — для отопления. Тепловые насосы обычно доставляют больше тепловой энергии в дом, чем потребляют от источника электричества [9-12].

Рисунок 9. План третьего этажа проекта дома с возобновляемыми источниками энергии

В проекте дома используются современные энергосберегающие стеклопакеты, что позволяет сберечь тепло до 70 % в сравнении с обыкновенным стеклопакетом (рис. 10). Стеклопакеты, наполненные инертным газом, помогают устранению конвекции в доме и лучшему удерживанию тепла, чем в крупнопанельных зданиях. При этом размеры и качества энергоэффективных стеклопакетов не отличаются от обыкновенных.

При формировании и разработке отдельных элементов и конструкций представленного проекта, нами было принято решение использовать в качестве материалов стен SIP-панели. Применение данных материалов позволит снизить затраты, что связано с конкурентной ценой SIP-панелей и поможет снизить общие затраты на строительство дома. Представленный материал обладает высоким уровнем теплоизоляционных параметров при эксплуатации, которые превышают в несколько раз теплоизоляционные свойства стен из таких материалов,

как блоки, кирпичи и бетон. Преимущества SIP-панелей проявляются в следующем: (а) стоимость материал дешевле аналогов; (б) стены из панелей имеют меньшую толщину; (в) материал позволяется экономно относиться как обогреву дома, что снижает затраты на энергопотребление.

Рисунок 10. Визуализация проекта дома с возобновляемыми источниками энергии (разработано авторами)

Возможное применение полученных результатов в процессе создания проекта дома с использованием возобновляемых источников энергии, которое способствуют развитию строительства в дальнейшем — носит прикладной характер.

Совместная эксплуатация возобновляемых источников энергии для строительства проектов энерго- и ресурсосберегающих объектов является многоуровневой и обширной проблемой в организации, технологии и экономической сфере. Решение этой проблемы становится возможным лишь путем объединения усилий и возможностей большой группы заинтересованных участников: (а) региональных муниципалитетов, (б) малого бизнеса, (в) крупного бизнеса, (г) населения. Это связано с двойственной целью — повысить уровень жизни населения и получить прибыль для инвестиций. Поэтому, для разработки и реализации проектов строительства объектов недвижимости с использованием энерго- и ресурсосберегающих технологий нужно найти совокупность наиболее благоприятных условий, связанных с достижением уровня сбалансированности между всеми участниками пространства, а также формирования стратегических направлений ведения строительного производства:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

(а) интеграции, (б) дифференциации, (в) концентрированного роста, (г) локализации, (д) умеренного риска. Окончательным критерием связи между выше представленными стратегическими направлениями должен быть социально-экономический и мультипликационный эффект, в условиях инвестиционной деятельности.

При моделировании и функционировании девелоперских проектов важно анализировать и структурировать свойства, параметры и явления, которые проявляются на различных этапах и фазах реализации проекта: (а) климат региона, в котором планируется размещения объекта;

(б) ориентация по сторонам света и учета местности, для максимального использования солнечной и ветровой энергии в частности; (в) учесть положительные и отрицательные проявления от внедрения технологий энерго- и ресурсосбережения, запроектировать объект недвижимости с учетом показателей достижения наибольшего уровня эффективности и результативности от будущей эксплуатации.

ЛИТЕРАТУРА

1. Solovyova E.V. Developing Optimization Modelling Methodology for Production Costs Generation / A.N. Sekisov, D.A. Gura [et al.] // Helix. — 2020. — Vol. 10. — No 2. — P. 63-71. — DOI 10.29042/2020-10-2-63-71. — EDN UMZUOB.

2. Sekisov A.N. Modern directions of low-rise housing construction development in the world: economic and technological aspect / A.N. Sekisov, S.V. Ovchinnikova, V. Grebneva, M. Chernyshova // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering: Construction and Architecture: Theory and Practice of Innovative Development" (CATPID-2020), Nalchik, 26-30 сентября 2020 года. — Nalchik: Institute of Physics Publishing, 2020. — P. 042035. — EDN ILGERR.

3. Михеев, Г.В. Разработка проекта малоэтажного жилого дома с использованием ресурсосберегающих технологий / Г.В. Михеев, Э.С. Варич // Электронный сетевой политематический журнал "Научные труды КубГТУ". — 2020. — № 1. — С. 1-11. — EDN OYRSUR.

4. Савенко, А.А. Ресурсосбережение в современном строительстве / А.А. Савенко, Ю.В. Столярова, О.М. Шадрина // Электронный сетевой политематический журнал "Научные труды КубГТУ". — 2017. — № 11. — С. 112-121. — EDN XMRKVF.

5. Варич, Э.С. Современное состояние ВИЭ на территории России: причины, тенденции и перспективы развития / Э.С. Варич, Н.С. Рисположенская // Электронный сетевой политематический журнал "Научные труды КубГТУ". — 2020. — № 8. — С. 430-438. — EDN MCRXTY.

6. Попов, А.Р. Перспективы моделирования экономико-технологических процессов в строительном комплексе на основе BIM-технологий / А.Р. Попов, Р.А. Попов, А.А. Савенко // Экономика устойчивого развития. — 2019. — № 3(39). — С. 239243. — EDN CGWFUZ.

7. Sekisov A.N. Development of the methods improving the production costs formation process / A.N. Sekisov, O.G. Degtyareva, N.V. Samsonova, M.N. Grigoryan // Materials Science Forum. — 2018. — Vol. 931. — P. 1210-1213. — DOI 10.4028/www.scientific.net/MSF.931.1210. — EDN WUECPY.

8. Михеев, Г.В. Современные технические решения при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений / Г.В. Михеев, М.А. Чубаров, Э.Д. Яновская [и др.] // Вестник евразийской науки. — 2020. — Т. 12. — № 3. — С. 8. — EDN MTPQZV.

9. Савенко, А.А. Анализ методов и материалов повышения энергоэффективности здания / А.А. Савенко, М.Г. Ковтуненко, В.С. Кальченко // Девелопмент и инновации в строительстве: сборник статей Международного научно-практического конгресса, Краснодар, 18-19 апреля 2018 года. — Краснодар: Общество с ограниченной ответственностью "ОМЕГА САЙНС", 2018. — С. 208212. — EDN RQELOH.

10. Попов, Р.А. Инновации в строительстве: от какого наследства мы отказываемся / Р.А. Попов // Электронный сетевой политематический журнал "Научные труды КубГТУ". — 2018. — № 9. — С. 244-252. — EDN YNHIBN.

11. Варич, Э.С. Новые технологии и материалы в строительстве / Э.С. Варич // Экологические, инженерно-экономические, правовые и управленческие аспекты развития строительства и транспортной инфраструктуры: сборник статей Международной научно-практической конференции, Краснодар, 27-28 ноября 2017 года / ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет», Институт строительства и транспортной инфраструктуры; ФГБОУ ВО «КубГТУ»; Международный центр инновационных исследований «OMEGA SCIENCE». — Краснодар: Общество с ограниченной ответственностью "ОМЕГА САЙНС", 2017. — С. 27-30. — EDN ZVWULZ.

12. Михеев, Г.В. Инженерные и архитектурные технологии проектирования зданий с учетом климатических особенностей территории / Г.В. Михеев, Е.Я. Капогузова, Ю.А. Вадимович [и др.] // Вестник евразийской науки. — 2021. — Т. 13. — № 1.

С. 9. — EDN UBOBLM.

25SAVN322

Mikheev Georgy Vladislavovich

Kuban State Technological University, Krasnodar, Russia Institute of Construction and Transport Infrastructure E-mail: mgstyle77@yandex.ru RSCI: https://elibrary.ru/author profile.asp?id=797984

Volkovskaya Victoria Vyacheslavovna

Kuban State Technological University, Krasnodar, Russia Institute of Construction and Transport Infrastructure E-mail: vikysie01@yandex.ru

Dyakova Ekaterina Olegovna

Kuban State Technological University, Krasnodar, Russia Institute of Construction and Transport Infrastructure E-mail: mgstyle77@yandex.ru

Turuk Nikita Evgenievich

Kuban State Technological University, Krasnodar, Russia Institute of Construction and Transport Infrastructure E-mail: turuk.nickita@yandex.ru

Pilipenko Artem Pavlovich

Kuban State Technological University, Krasnodar, Russia Institute of Construction and Transport Infrastructure E-mail: a.pelipenko2017@yahoo.com

Mazurin Artem Sergeevich

Kuban State Technological University, Krasnodar, Russia Institute of Construction and Transport Infrastructure E-mail: artemmazurin@bk.ru

Formation and implementation of methods for the construction of low-rise buildings using energy-efficient

and resource-saving technologies

Abstract. In the conditions of the modern economic space, society faces a serious task aimed at reducing consumption and saving costs for energy resources. In the article, the authors explore the methods of formation and implementation of construction in order to increase the level of stability of the regions of their energy margin of safety, as well as provide a comfortable environment for citizens to live and efficient operation of buildings. The use and implementation of technologies and tools for energy and resource saving, in the construction and operation of residential real estate objects, forms the prerequisites for the possible obtaining of an effective result, the purpose of which is energy and resource saving. The article considers the types of energy and resource supply, methods of their operation, gives a brief descriptive description. Within the framework of the presented study, the authors identified the properties, parameters and characteristics of housing construction, analyzed technologies and methods that help reduce the consumption of energy and other types of resources in the conditions of construction production and the future operation of a development project. The article presents statistical data on energy-saving buildings and passive houses. A comparative analysis of the above real estate objects was carried out, advantages, disadvantages, parametric characteristics and properties were identified. The findings provided the authors with the opportunity to develop a modern conceptual design of a residential building using technologies that reduce the consumption of various energy resources from the operation of the house, in the conditions of modern society needs. The

authors presented in the article the developed project, visualization and drawings of an energy-saving residential building, its priority parametric properties and characteristics necessary for the implementation of the presented construction project.

Keywords: civil engineering; house operation; resource saving; energy saving; energy saving projects; house development; house design

25SAVN322

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.