CC BY
24. Васильев Г.П. Численный метод оптимизации прерывистого режима отопления / Г.П. Васильев, В.А. Личман, Н.В. Песков // Математическое моделирование, 2010. - том 22. - №11. - С. 123-130.
5. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа / Н.Н. Моисеев. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1981. - 488с.
6. Лернер А.Я. Оптимальное управление / А.Я. Лернер, Е.А. Розенман. - М.: Энергия, 1970. -360с.
Куценко А.С. - д.т.н., профессор, Email: kuzenko@kpi.kharkov.ua; Коваленко С.В. - старший преподаватель, E-mail: ko-valsvt@rambler.ru; Товажнянский В.И. - магистр, Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт».
УДК 697.1(571.15)
КЛАСС ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ НОВОГО УЧЕБНОГО КОРПУСА УНИВЕРСИТЕТА
В.В. Логвиненко
Определен класс энергоэффективности нового учебного корпуса технического университета в первый год эксплуатации на основе фактических теплопотерь. Класс по проекту определен как «С» - нормальный, по фактическим теплопотерям - как «В» - высокий. Определены причины более высокого класса энергоэффективности здания.
Ключевые слова: класс энергетической эффективности, здания, фактические теп-лопотери.
Одна из наиболее крупных статей затрат тепловой энергии - это затраты на отопление, вентиляцию и кондиционирование жилых и общественных зданий.
В условиях Алтайского края отопление является жизненно важным и необходимым. Однако по данным Госстроя, средний расход тепловой энергии на отопление и снабжение горячей водой в России составляет 74 кг условного топлива на один квадратный метр в год, что в 2-3 раза превышает данные по Европе. Поэтому приоритетными направлениями повышения энергоэффективности являются использование при строительстве и реконструкции зданий эффективной теплоизоляции, снижение теплопотерь через системы вентиляции путём установки теплообменников (рекуператоров), предназначенных для возврата тепла вытяжного воздуха обратно в здание.
В этих условиях важным является строительство пилотных энергоэффективных домов, в Алтайском крае таким домом явился дом в г. Барнауле, улица Смирнова 67. Фото этого дома приведено на рисунке 1.
На строительство энергоэффективного дома в г. Барнауле по улице Смирнова 67 из краевого бюджета было выделено более 21 миллиона рублей [1].
Рисунок 1 - Фото дома в г. Барнауле, улица Смирнова 67
В этом доме учтена меридиональная ориентация здания (расположение светопро-зрачных конструкций фасада по ходу движения солнца). Предусмотрены автоматические регуляторы температуры в помещениях, изменена система вентиляции (возможность блокирования системы при отсутствии человека в помещении с целью сокращения теп-лопотерь через вентиляцию), предусмотрено устройство автономного источника теплоснабжения. Конечно, стоимость строительства такого дома выше стоимости аналогичного дома без применения специального оборудования, однако при эксплуатации дома должны снизится энергозатраты [1]. Пилотный для Алтайского края проект был реализован в рамках краевой адресной программы
«Переселение граждан из аварийного жилого фонда с учетом необходимости развития малоэтажного строительства».
В жилом доме установлена автономная солнечная энергосистема типа «Сан Энер-джи», которая выполняет функцию энергосбережения и обеспечивает автономную работу в случае отключения электричества на объекте. Установленная мощность солнечных модулей 1,5 кВт (9 солнечных модулей ФСМ 170, 24 В), мощность инвертора Хап^ех XW4024 4 кВт. По периметру, дом оснащен автономными системами освещения типа «Санлайт», АСО включают в себя солнечные модули ФСМ 165 24 В с программируемыми контроллерами управления света, светодиодные светильники и блок АКБ. Оборудование поставлено компанией «СоларИннТех». При нехватке солнечной энергии включается в работу система теплового насоса либо газовые котлы, причем в зависимости от тарифов на газ и электроэнергию возможна смена приоритетов настройки систем теплоснабжения.
Проектировщиком энергоэффективного дома выступило ООО «Барнаулгражданпро-ект», генподрядчиком - ООО СПД АО «Ал-тайстрой» [2].
Был введен в эксплуатацию новый корпус Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова. В ходе работы было проведено исследование и анализ фактического теплопотребления нового учебно-лабораторного корпуса АлтГТУ им. И.И. Ползунова.
Здание подключено к городским тепловым сетям с параметрами теплоносителя 150-70°С. Присоединение выполнено по независимой схеме через пластинчатый теплообменник. Теплоноситель в системе отопления - вода с параметрами 95-70. Система отопления тупиковая однотрубная, с верхней разводкой подающей магистрали, с насосным побуждением и нижним расположением расширительного бака. В качестве отопительных приборов приняты стальные панельные радиаторы «Ригто» с боковой подводкой. Выпуск воздуха осуществляется автоматически в верхней точке системы отопления. Сброс теплоносителя осуществляется через спускные краны на стояках и в нижних точках системы отопления. Заданный в помещении температурный режим поддерживается автоматически термостатами, установленными на отопительных приборах, однако термоголвки на кранах не смонтированы. Система горячего водоснабжения выполнена с циркуляцией
нагретой воды по контуру здания, обеспечивая тем самым снижение потребления как горячей воды, так и теплоносителя.
Автоматикой в системе ГВС служит контроллер Danfoss ECL Comfort 300 в паре с двухходовым вентилем Danfoss VF2 с приводом Danfoss AMV.
В здании предусмотрена общеобменная приточно-вытяжная механическая вентиляция. В помещениях санузлов предусмотрены самостоятельные вытяжные системы. Оборудование приточных систем расположено в подвале, вытяжных - на техническом этаже.
Транзитные воздуховоды покрываются огнезащитным составом с пределом огнестойкости EI30. Воздуховоды, проходящие по техническому этажу изолируются минерало-ватными матами толщиной 50 мм, с покрытием фольгоизолом.Воздуховоды вентиляционных систем выполняются из тонколистовой оцинкованной стали.В тамбуре главной входной группы предусмотрены две тепловые завесы Aero Wall 170/350-ТВ (N=53 кВт).
В связи с незадейсвованием корпуса в учебном процессе в исследуемый период, все теплопотребление зафиксированное теплосчетчиком является потреблением только на систему отопления, так как ни система вентиляции ни ГВС в данный период не работали.
Определены характеристики энергоэффективности нового корпуса за отопительный сезон 2011-2012 года на основе суточных показаний тепловычислителя ТЭМ-106, установленного в центральной бойлерной. Часовые показания имелись за период апрель-май 2012 года (более ранние данные не были доступны в связи с ограниченной памятью теплосчетчика).
Также были использованы счета-фактуры за 2010-2011 отопительный сезон по взаиморасчетам ВУЗа с энергоснабжающей организацией (ОАО «Кузбассэнерго»). Данные для исследования конструктивных и инженерных решений при проектировании корпуса были получены из рабочей документации по строительству.
Типичный график почасовой мощности тепловой энергии представлен на рисунке 2. На графике отмечены точки максимума и минимума мощности. Максимальное потребление было зафиксировано теплосчетчиком в шесть утра, что соответствует самой холодной суточной температуре наружного воздуха. Точка минимума зафиксирована в одиннадцать часов утра, что соответствует максимальной температуре за сутки.
Рисунок 2 - Мощность системы отопления в течении суток
Рисунок 3 - Суточное потребление тепловой энерги
Рисунок 4 - Температура наружного воздуха в отопительный сезон
Рисунок 5 - Потребление тепловой энергии по месяцам
Более наглядную картину о потреблении тепловой энергии учебно-лабораторным корпусом можно получить, используя данные о суточном потреблении. Суточные данные являются накопительной характеристикой часовых данных о потреблении. График расхода тепловой энергии по суткам приведен на рисунке 3. Как видно из графика суточное потребление тепловой энергии за период с
15.09.11 по 15.05.12 резко изменяется из-за больших колебаний температуры наружного воздуха, солнечной радиации и ветра.
Потребление тепла на отопление крайне не равномерно: от 0 до 10,515 Гкал. Среднее значение 3,75 Гкал. С 15.09.11 по 01.10.11 и с
14.04.12 по 15.05.12 отопление не работало. Абсолютный максимум суточного потребления тепловой энергии был зафиксирован 25 января 2012 года и составил 10,515 Гкал за сутки. График 3 наглядно демонстрирует динамику суточного расхода тепловой энергии.
На рисунке 4 показан ход температуры наружнего воздуха за отопительный сезон и для зрительного удобства перевернем шкалу температур.Также из графика температуры при сравнении его с графиком суточного потребления видно, что при повышении значений температуры выше +8°С в течении трех суток подряд в весенний период система отопления была отключена.Исследуемый период составил девять месяцев.
Диаграмму месячного потребления тепловой энергии учебно-лабораторным корпусом АлтГТУ приведена на рисунке 5. Стоит отметить, что сентябрь 2011 года и май 2012 отражены на графике только с 15 по 30 и с 1 по 15 соответственно. Но на диаграмме это не отразилось, так как в результате качественного регулирования и высокой плюсовой температуры в эти периоды система отопления была отключена и соответственно потребление тепловой энергии в горячей воде в этот период равны нулю.
В январе, месяце с самой холодной средней температурой наружнего воздуха, потребление тепловой энергии на отопление самое высокое и составило 246,677 Гкал за месяц (при среднесуточной температуре -18,58°С). Далее потребление уменьшается, и к маю достигло нуля (при среднесуточной температуре +16,4°С).
Для выяснения пропорций потребления тепловой энергии на протяжении отопительного сезона приведена диаграмма на рисунке 6.
Рисунок 6 - Годовое относительное потребление тепловой энергии по месяцам
Январь занимает первое место по потреблению тепловой энергии и в процентном соотношении составляет 27% от годового потребления. Февраль и декабрь при практически одинаковом количестве тепла на отопление составляют по 20% от годового потреб-ления.Таким образом, зимние месяца декабрь, январь и февраль в общей сложности занимают 67% годового потребления. На осенние (сентябрь, октябрь, ноябрь) и весенние (март, апрель, май) приходятся только 33% от годовой потребности тепловой энергии на отопление.Актуальным является сопоставление фактического теплопотребления здания по результатам измерений теплосчетчиком, установленным на вводе тепловых сетей в здание с проектным теплопотреблени-ем.
Проектная величина расхода тепловой энергии на отопление здания за отопительный период определется по СНиП 23-02
(1)
где Qh - общие теплопотери здания за отопительный период
Qh = 0,0864 *Km*Da*As
(2)
^ - общий коэффициент теплопередачи здания, равен 1,74 Вт/м2*°С; Dd - градусо-сутки отопительного периода, равный 6343 (по ТСН 23-325 таблица 3.3) для г. Барнула.
Удельные бытовые тепловыделения qint (Вт/м2) установлены 10 Вт/м2.
Qtnt = 0,0864 * qint * zbt * AI.
(3)
Al - для общественных зданий - расчетная площадь, определяемая как сумма всех помещений, за исключением коридоров, переходов, лестничных клеток, лифтовых шахт, внутренних открытых лестниц и пандусов. В
учебно-лабораторном корпусе Al = 7484,10 м2.
Тогда
Qmt = 0,0864 -10 • 221 • 7484,1 = = 1429044 МДж.
Далее рассчитываем Qs
Q = tF • kF • (AF1 • I1 + AF 2 • 12 + + AF 3 • 13 + AF 4 • 14),
(4)
(5)
где т^ = 0,75 (по ТСН 23-325, таблица 3.6) -коэффициент, учитывающий затемнение светового проема окон непрозрачными элементами; kF = 0,83 (по ТСН 23-325, таблица 3.6) -коэффициент относительного пропускания солнечной радиации для светопропускающих заполнений окон; AF1, AF2, AF3, AF4 - площади светопроемов здания, ориентированные по четырем направлениям AF1 = 485,22 м2, AF2 = 238,14 м2, AF3 = 207,08 м2, AF4=331,38 м2. И, !2, !3, !4 - средняя за отопительный период величина солнечной радиации на вертикальные поверхности при действительных условиях облачности, ориентированная по четырем фасадам здания, для условий г. Барнаула (по ТСН 23-325): И =2007 МДж/м2, !2 = 2007 МДж/м2, I3 = 980 МДж/м2, I4=980 МДж/м2.
Получаем
2 = 0,75 • 0,83 • (485,22 • 2007 + + 238,14 • 2007 + 207,08 • 980 + (6) + 331,38 • 980) = 1232223 МДж,
где V - коэффициент снижения теплопоступ-лений за счет тепловой инерции ограждающих конструкций. СНиП 23-02 рекомендует принять V = 0,8, ph = 1,07.
Тогда с учетом всех коэффициентов проектный расход тепловой энергии на отопление здания за отопительный период
= ((0,0864 • 1,74 • 6346 • 7902,82) -- (1429044 +1232223) • 0,8) • 1,11 = (7). = 6001734 МДж = 1433 Гкал.
Расчетный удельный расход тепловой энергии на отопление здания за отопительный период (кДж/м -°С-сут),
4des-h —
10QQ*Qy-h (Vh'Od)
= 28,16
Класс энергоэффективности здания определяется исходя из величины отклонения фактического удельного расхода тепловой энергии на отопление здания от нормируемого значения в соответствии с Постановлением Правительства РФ №18 от 25.01.2011 «Об утверждении правил установления требований энергетической эффективности для зданий, строений, сооружений и требований к правилам определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов» и Приказом Минрегионразви-тия РФ №161 от 8.04.2011 «Об утверждении правил определения классов энергетической эффективности многоквартирных домов и требований к указателю класса энергетической эффективности многоквартирного дома, размещаемого на фасаде многоквартирного дома».
Класс энергетической эффективности зданий определяется по результатам:
- оценки архитектурных, функционально-технологических, конструктивных и инженерно-технических решений, реализованных в здании;
- установления показателей, характеризующих годовые удельные величины расхода энергетических ресурсов, в том числе с использованием инструментальных или расчетных методов;
- величины отклонения фактического значения удельного расхода энергетических ресурсов от нормируемого уровня, устанавливаемого требованиями энергетической эффективности зданий, строений, сооружений.
Установлены следующие классы энергетической эффективности: нового корпуса
Таблица 1
Теплоэнергетические показатели
Показатель Обозначение и размерность Нормативное значение Расчетное (проектное) значение Фактическое значение
Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за отопительный период Qh, МДж - 7535981 7535981
Удельное бытовое тепловыделение в здании qint, Вт/м2 10,0 10,0 -
Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период Qint, Мдж - 1429044 -
Теплопоступления в здание от солнечной радиации за отопительный период Qs, МДж - 1232223 -
Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период Qy-h, МДж - 6001734 3831000
Удельный расход тепловой энергии на отопление здания qdes-h, кДж/(м2*°С*сут) 29 28,16 17,97
где Vh - отапливаемый объем здания.
Теплопотребление, зафиксированное теплосчетчиком за год, составло 915 Гкал. Это на 518 Гкал меньше проектного, но в исследуемый отопительный сезон корпус не был задействован в учебном процессе и температура в его помещениях на протяжении сезона поддерживалась на уровне не более 18°С.
Удельный фактический расход тепловой энергии на отопление здания составляет
1000 • Qf , fa\
qies-h = „ = 17,97 Дж / м3 • °С • сут. (9)
Vh • Dd
Теплоэнергетические показателей учебно-лабораторного корпуса АлтГТУ приведены в таблице 1. На рисунке 7 приведены нормируемые, проектные и фактические показателях удельного расхода тепловой энергии на отопление нового корпуса. Сопоставление показывает, что в условиях первого года эксплуатации нового корпуса без ввода его в учебный процесс удельный расход тепловой энергии на отопление оказался меньше и проектного и нормируемого.
Рисунок 7 - Нормируемые, проектные и фактические показатели удельного расхода тепловой энергии на отопление
Для новых и реконструируемых зданий: А - наивысший (отклонение удельного показателя энергоэффективности по сравнению с базовым менее -45%).
В++, В+ - повышенные (отклонение от -26 до -45%).
В - высокий (от -11 до -25%). С - нормальный (от +5 до -10%).
Для существующих зданий: D - пониженный (от +6 до +50%). E - низший (более +51%)
Исходя из результатов расчетов и фактических данных о показателях удельного расхода тепловой энергии на отопление здания, можно сделать вывод, что по проектному архитектурно-планировочному решению здание учебно-лабораторного корпуса АлтГТУ относилось бы к классу энергоэффективности «С» - нормальный. Но если оценить фактическое отклонение удельного расхода тепловой энергии на отопление здания, (оно составляет 11,03 кДж/м3-°С-сут), то здание попадает в класс энергоэффективности «В» - высокий.
Эти показатели достигнуты за счет следующих энергосберегающих мероприятий:
- в качестве утеплителя используются эффективные теплоизоляционные материалы с коэффициентом теплопроводности
0.045.Вт/(м2-°С) и менее;
- в здании устанавливаются эффективные стеклопакеты с высоким сопротивлением теплопередаче;
- в здании предусматривается приточно-вытяжная вентиляция;
- устроены тамбурные помещения за входными дверями в помещениях общественного назначения с устройством воздушно-тепловых завес.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. http://www.inform22.ru/leftmenu/action/action_14 .html. Дата публикации: 7-12-2010 г.
2. http://www.sdelanounas.ru/blogs/4197/.
Логвиненко В.В. - к.т.н., доцент, Алтайский государственный технический университет, E-mail: logvinvv @ mail. ru.
УДК 681.3.06:378.11
АНАЛИЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ СТОИМОСТИ ЖИЛОЙ НЕДВИЖИМОСТИ
Л.В. Лютова
В статье приведен подробный анализ существующих методов оценки жилой недвижимости. Рассмотрены классические методики оценки и приведены новые алгоритмы. Также представлена разработанная автором концепция оценки жилой недвижимости на базе гибридных экспертных систем.
Ключевые слова: жилая недвижимость, методы оценки жилой недвижимости, экспертные гибридные системы.
ВВЕДЕНИЕ
На сегодняшний день оценка объектов недвижимости осуществляется с учетом того, что любая недвижимость представляет собой определенный товар. Несмотря на то, что оценка недвижимости - это наиболее распространенный вид оценки, в то же время он остается наиболее сложным и ответственным, т.к. на стоимость недвижимости влияет огромное количество факторов - и месторасположение, и конструктивные особенности, и доступность, и техническое состояние. Но кроме этого есть дополнительные факторы, правильно учесть которые в оценке недвижимости могут только профессионалы высо-
кого уровня. Это сложные инженерные системы и оборудование, неотъемлемые от объекта и отличающие его от прочих аналогов, это историческая или культурная ценность, рыночные факторы спроса и предложения и многое другое. К тому же методологическая база оценочной деятельности характеризуется высокой степенью динамичности в соответствии с процессами на микро- и макроэкономическом уровнях.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
В современных условиях рынка независимая оценка стоимости жилой недвижимости необходима: для получения кредита (ипо-
