CC BY
9Энергоэффективное строительство
------ЖИЛИЩНОЕ ---
СТРОИТЕЛЬСТВО
Научно-технический и производственный журнал
УДК 711.4
С.Г. ШЕИНА, д-р техн. наук, Е.В. МАРТЫНОВА, канд. техн. наук (marty-88@yandex.ru)
Ростовский государственный строительный университет (344022, г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162)
Оценка потенциала энергосбережения в жилищном фонде муниципального образования
Создание условий для устойчивого развития территорий и ограничение негативного воздействия на окружающую среду основывается на обеспечении рационального использования природных ресурсов. Всестороннее развитие энергосберегающих технологий способно внести большой вклад при переходе на устойчивый путь развития как стран в целом, так и отдельных городов. Именно поэтому в настоящее время энергосбережение и повышение энергетической эффективности в различных сферах хозяйствования являются приоритетными направлениями науки, техники и технологий, а также модернизации и технологического развития экономики России. Учитывая необходимость выполнения законодательно закрепленных требований энергетической эффективности к зданиям, строениям и сооружениям, перспективным направлением градостроительной деятельности становится преобразование застройки и планировки городских территорий в аспекте энергоэффективности, что тесно связано с определением и исследованием потенциала энергосбережения городской застройки.
Ключевые слова: энергосбережение, энергетическая эффективность, городская застройка, жилищный фонд, устойчивое развитие территорий.
S.G. SHEINA, Doctor of Sciences (Engineering), E.V. MARTYNOVA, Engineer(marty-88@yandex.ru) Rostov State University of Civil Engineering (162 Sotsialisticheskaya Street, 344022, Rostov-on-Don, Russian Federation)
Assessment of Energy Saving Potential of Housing Stock of a Municipal Formation
The creation of conditions for sustainable development of territories and limitation of the negative impact on the human environment is based on ensuring the rational use of natural resources. The comprehensive development of energy saving technologies is able to make a major contribution in the transition to the sustainable way of development both of the country, as a whole, and individual cities. Therefore, at present, energy saving and improvement of energy efficiency in various spheres of management is a priority direction of the science, technique and technology as well as modernization and technological development of the Russian economy. Taking into account the necessity to execute the legislated requirements of energy efficiency to buildings, structures, and facilities, the conversion of development and planning of urban territories with due regard for energy saving becomes the prospective direction of the urban planning activity and is closely connected with the determination and investigation of the energy saving potential of the urban development.
Keywords: energy saving, energy efficiency, urban development, housing stock, sustainable development of territories.
В Российской Федерации проблема энергосбережения решается программно-целевым методом. Как правило, разработанные программы по энергосбережению направлены на решение отраслевых задач. Составной частью региональных и муниципальных программ повышения энергетической эффективности являются программы по энергосбережению в жилищном фонде. Анализ результатов таких программ выявил, что целевые показатели по энергосбережению часто не достигаются. Барьером на пути к реализации эффективной энергосберегающей политики в жилищном секторе является недостаточная проработанность механизмов реализации программных мероприятий на этапе их разработки (Энергоэффективность в России: скрытый резерв. [Электронный ресурс] - режим доступа: http://esco.co.ua/journal/2009_4/art152.pdf. Дата обращения 17.01.2014), в частности: отсутствие надежной статистической информации о величине и структуре потенциала энергосбережения, необоснованность и неподкрепленность ожидаемых результатов реализации программы конкретными расчетами.
В связи с этим целью исследования является разработка методики определения потенциала энергосбережения жилой застройки как инструмента создания достоверной информационной основы для формирования целевых про-
2в| -
грамм по энергосбережению в жилищном фонде муниципальных образований.
Наибольшая часть потребляемых энергоресурсов в жилищном фонде приходится на тепловую энергию [1], поэтому методика создания целевой программы по энергосбережению сосредоточена на экономии тепла [2]. На первом этапе оценивается энергетическая ситуация в жилищном фонде и возможности экономии энергии, для чего определяется потенциал энергосбережения (рис. 1).
Под потенциалом энергосбережения в широком смысле понимается величина суммарного резерва энергоресурсов, характеризующая возможность повышения энергетической эффективности при осуществлении проектов повышения энергоэффективности. Величина потенциала может определяться на основе использования методов, представленных на рис. 2.
В условиях ограниченности информации о конечном энергопотреблении и результативности энергосберегающих мер методы определения потенциала энергосбережения дополняют друг друга.
Оценка потенциала энергосбережения жилищного фонда производится на первом этапе методики и основывается на анализе структуры жилищного фонда и его энергопотребления. Для этого жилые здания классифицируют-
^^^^^^^^^^^^^ 82015
Научно-технический и производственный журнал
Energy efficient construction
Рис. 1. Алгоритм определения потенциала энергосбережения в жилищном фонде
ся на группы с позиции характеристик, влияющих на энергетическую эффективность: по периоду постройки, материалу стен и этажности [3]. Ключевым показателем является период постройки, поскольку дает представление об их объемно-планировочных и конструктивных решениях, материале ограждающих конструкций и этажности [4-7]. По результатам энергетического обследования каждого типа зданий определяются параметры энергетической эффективности - уровень теплозащиты, удельное потребление энергии, потенциал энергосбережения. Так как проведение экспериментальных исследований для большого коли-
чества объектов является задачей затратной и трудоемкой, для оценки параметров энергетической эффективности используется механизм вероятностных прогнозных результатов [8].
Потенциал энергосбережения, сосредоточенный в жилищном фонде, складывается из потенциалов энергосбережения объектов жилой недвижимости, поэтому его можно представить математически:
]=1...т /=1...л
где Е - потенциал энергосбережения жилищного фонда;
- потенциал энергосбережения j-го объекта г'-й группы зданий классификации, г'=1...п, j=1...m; п - количество групп классификации.
Классификация объектов жилищного фонда г. Ростова-на-Дону по уровню энергетической эффективности (опорный жилищный фонд)
Период постройки Материал стен Этажность Количество Площадь, м2 Класс ЭЭ Объем потребляемой тепловой энергии, Гкал/год
До 1927 г. Деревянные, глинобитные 1, 2 301 31 970 D/E 5 100
Кирпичные 1 1325 179 350 E 31 400
2 1678 527 500 E 145 600
3-5 546 492 130 E 100 900
1928-1945 гг. Кирпичные 1-3 356 173 160 E 29 600
4-8 177 448 210 E 64 600
1946-1957 гг. Кирпичные, блоки и несущие панели 1-3 543 260 730 D/E 36 300
4-6 150 399 920 E 74 000
1958-1970 гг. Кирпичные 1-4 1139 612 080 E 127 900
5-11 566 1 814 230 E 281 200
Панельные 5-10 296 1 231 280 E 237 600
1971-1980 гг. Кирпичные 1-4 92 50 470 E 7 300
5-16 497 2 077 050 E 334 500
Панельные, блочные 5-17 357 1 954 310 E 308 800
1981-2000 гг. Кирпичные 1-4 79 57 570 D/E 8 800
5-9 289 1 190 260 E 225 000
10-19 191 1 133 930 E 123 600
Панельные, блочные, монолитные 4-9 380 2 279 860 E 476 500
10-18 196 1 150 700 E 229 000
После 2000 г. Кирпичные, панельные, монолитные 1-9 125 404 040 C 25 900
10-24 515 4 756 350 B/C 190 200
Всего по г. Ростову-на-Дону 9798 21 225 100 - 3 063 800
Энергоэффективное строительство
ц м .1
Научно-технический и производственный журнал
I Ж
Условные овотачвмин
I Пмннцьг КЬлртагы гщнда ГчЩИ^рвф«*
| В" 0* н
С1 О I Е
Рис. 3. Пространственный анализ изменения классов энергетической эффективности жилищного фонда: а — исходное состояние; б — замена окон; в — обновление системы отопления; г — реконструкция систем электроснабжения и освещения; д — комплексная санация
В целях создания достоверной информационной основы для разработки программ по энергосбережению проведено исследование структуры многоквартирной жилой застройки Ростова-на-Дону: выделен опорный жилищный фонд и разработана его классификация по году постройки, материалу стен и этажности. Для каждой группы выбрано необходимое количество объектов-аналогов для энергетического обследования. В результате соотнесения его результатов с массивом жилой застройки Ростова-на-Дону определено потребление тепловой энергии и уровень энергетической эффективности жилищного фонда (далее в таблицах - ЭЭ) для каждого типа зданий (таблица).
Мероприятия, проводимые в составе капитального ремонта, разделяют на энергетически необязательные и энергетически обязательные, которые способствуют экономии энергоресурсов. Поэтому на следующем этапе для каждого типа зданий с использованием методов численного моделирования рассчитан потенциал энергосбережения в процентах от проведения энергетически обязательных мероприятий:
1. Утепление ограждающих конструкций - наружных стен, кровель, чердачных перекрытий, покрытий, перекрытий над неотапливаемыми подвалами.
2. Замены оконных заполнений и балконных дверей.
3. Обновление систем отопления и вентиляции.
4. Реконструкции систем электроснабжения и освещения.
В результате определен потенциал энергосбережения
для каждой группы классификации и жилищного фонда в целом. Как показали результаты натурного и численного экспериментов, потенциал экономии энергии г. Ростова-на-Дону значителен: суммарный потенциал энергосбережения составляет 1 562 000 Гкал, что эквивалентно 2 790 млн р. в отопительный период при тарифе на тепловую энергию 1788 р./Гкал. Расчеты показали, что в результате энергетической санации прогнозируется значительное повышение классов энергетической эффективности зданий - до нормальных, высоких и наивысших.
Полученные данные об энергетических параметрах объектов недвижимости были использованы для создания информационной модели повышения энергетической эффективности жилищного фонда Ростова-на-Дону с использованием ГИС-технологий. На электронную карту города в среде ArcGIS нанесены объекты жилищного фонда (9798 зданий) с привязкой к ним базы данных, содержащей информацию об энергетических характеристиках жилищного фонда.
С помощью методов пространственного анализа построены карты повышения энергетической эффективности жилищного фонда г. Ростова-на-Дону в результате последовательного выполнения энергетически обязательных мероприятий (рис. 3).
Полученные карты наглядно иллюстрируют эффективность комплексной энергетической санации и являются необходимым инструментом для принятия решений по управлению жилищным фондом с учетом требований энергоэффективности, компонентом системы мониторинга энергетических параметров городской застройки [9]. Кроме того, освоение потенциала энергосбережения посредством проведения энергетической санации городской застройки влечет за собой снижение тепловых нагрузок на источники теплоснабжения, в результате чего формируется платформа для разработки энергосберегающих градостроительных решений, направленных на модернизацию инженерной инфраструктуры и совершенствование планировки и застройки города с точки зрения энергосбережения.
Статья подготовлена в рамках госзадания 2014/172 на проведение НИР на тему «Разработка теоретических и методических основ энергоэффективного строительства и реконструкции городской застройки», а также как часть НИР, выполняемой получателем стипендии Президента Российской Федерации для молодых ученых и аспирантов, осуществляющих перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям модернизации российской экономики на 2013-2015 гг.
30
82015
Научно-технический и производственный журнал
Energy efficient construction
Список литературы
1. Агеева Е.Ю. Архитектура. Строительство. Инженерные системы. Новосибирск: Новосибирский государственный технический университет. 2012. 466 с.
2. Шеина С.Г., Чулкова Е.В., Стерехова Н.В. Результаты реализации муниципальной программы по энергосбережению в жилищном фонде г. Ростова-на-Дону // Новые технологии . 2012. № 3. С. 142-148.
3. Дмитриев А.Н., Монастырев П.В., Сборщиков С.Б. Энергосбережение в реконструируемых зданиях. М.: АСВ. 2008. 208 с.
4. Касьянов В.Ф., Табаков Н.А. Основные подходы к обновлению сложившейся территории городов // Научное обозрение. 2012. № 2. С. 12-15.
5. Шеина С.Г., Табаков Н.А., Федяева П.В. Особенности организационно-технологических решений при проектировании энергоэффективных зданий // Научное обозрение. 2014. № 7. С. 538-543.
6. Голованова Л.А. Основы формирования и оценки результативности региональной политики энергосбережения. Хабаровск: Тихоокеанский государственный университет. 2009. 213 с.
7. Матросов Ю.А. Энергосбережение в зданиях. Проблема и пути ее решения. М.: НИИСФ. 2008. 496 с.
8. Шеина С.Г., Гиря Л.В., Мартынова Е.В., Миненко Е.Н., Федяева П.В. Экспериментально-теоретические исследования эффективности энергосберегающих мероприятий на объектах жилой застройки. Ростов-н-Д: Ростовский государственный строительный университет, 2014. 157 с.
9. Шеина С.Г. Стратегическое управление техническим состоянием жилищного фонда муниципального образования. Ростов-на-Дону: Ростовский государственный строительный университет, 2012. 207 с.
References
1. Ageeva E.Yu. Architecture. Arkhitektura. Stroitel'stvo. Inzhe-nernye sistemy [Construction. Engineering systems]. Novo-
sibirsk: Novosibirskii gosudarstvennyi tekhnicheskii univer-sitet. 2012. 466 p.
2. Sheina S.G., Chulkov E.V., Sterekhova N.V. Results of implementation of the municipal program for energy saving in housing stock of Rostov-on-Don. Novye tekhnologii. 2012. No. 3, pp. 142-148. (In Russian).
3. Dmitriyev A.N., Monastyrev P.V., Sborschikov S.B. Energo-sberezhenie v rekonstruiruemykh zdaniyakh [Energy saving in the reconstructed buildings]. Moscow: ASV. 2008. 208 p.
4. Kasyanov V.F., Tabakov N.A. The main approaches to updating of the developed territory of the cities. Nauchnoe obozrenie. 2012. No. 2, pp. 12-15. (In Russian).
5. Sheina S.G., Tabakov N.A., Fedyaeva P.V. Features of organizational and technological decisions at design of power effective buildings. Nauchnoe obozrenie. 2014. No. 7, pp. 538-543. (In Russian).
6. Golovanova L.A. Osnovy formirovaniya i otsenki rezul'tativnosti regional'noi politiki energosberezheniya [Bases of formation and assessment of productivity of regional policy of energy saving]. Khabarovsk: Tikhookeanskii gosudarstvennyi universitet. 2009. 213 p.
7. Matrosov Yu.A. Energosberezhenie v zdaniyakh. Problema i puti ee resheniya [Energy saving in buildings. Problem and ways of its decision]. Moscow: NIISF. 2008. 496 p. (In Russian).
8. Sheina S.G., Girya L.V., Martynova E.V., Minenko E.N., Fedyaeva P.V. Eksperimental'no-teoreticheskie issledovaniya effektivnosti energosberegayushchikh meropriyatii na ob''ektakh zhiloi zastroiki [Experimental and theoretical researches of efficiency of energy saving actions on objects of a housing estate]. Rostov-on-Don: Rostovskii gosudarstvennyi stroitel'nyi universitet. 2014. 157 p.
9. Sheina S.G. Eksperimental'no-teoreticheskie issledovani-ya effektivnosti energosberegayushchikh meropriyatii na ob''ektakh zhiloi zastroiki. Rostov-na-Donu: Rostovskii gosu-darstvennyi stroitel'nyi universitet [Strategic management of technical condition of housing stock of municipality]. Rostov-on-Don: Rostovskii gosudarstvennyi stroitel'nyi universitet. 2012. 207 p.
_IZ2ZCUI
Концерн Sika начал выпуск высокотехнологичных полимерных мембран в России
Компания Sika начинает выпускать в России полимерные мембраны для кровли и гидроизоляции подземных частей зданий и сооружений, тоннелей и др.
Основанная в 1910 г. в Швейцарии компания Sika, в настоящее время является крупным международным химическим концерном по производству материалов и технологий для строительства и транспортного машиностроения. В состав компании входят производственные предприятия, научные лаборатории, центры технической поддержки и торговые представительства в 86 странах мира. Опираясь на многолетний опыт в решении различных сложных задач и широкий ассортимент материалов, Бка предлагает комплексные решения и системы практически для всех сфер строительной деятельности в различных частях света. В России компания Бка работает с 2003 г., имеет три завода по производству добавок в бетоны, один завод по производству сухих строительных смесей и пять филиалов в разных регионах страны с центральным офисом в г. Лобня Московской области.
Лето 2015 г. ознаменовано запуском производства полимерных мембран в России. Уже к концу сентября 2015 г. компания планирует увеличить долю полимерных мембран, произведенных в России, с 10 до 70%. Старт выпуска продукции в России также позволит снизить их стоимость на 25-35%.
Полимерные мембраны являются альтернативой рулонным битум-но-полимерным материалам и обладают высокими физико-механическими характеристиками: эластичностью и морозостойкостью, гибкостью на холоде, стойкостью к фотохимическому старению. Такие свойства позволяют существенно увеличить срок эксплуатации кровли. Значительным преимуществом является возможность сваривания материалов горячим воздухом, чем обеспечивается гомогенность швов и возможность укладки практически при любых погодных условиях. Срок службы при соблюдении правил эксплуатации кровель из данных материалов достигает 40-50 лет.
Следует отметить, что специалисты концерна Sika провели масштабную работу по адаптации свойств материалов к условиям РФ.
Ранее эти материалы производились концерном Sika в Швейцарии и Германии. Российское производство полимерных мембран позволит существенно сократить затраты на логистику, а также продолжить работу с застройщиками, которые не могут закупать импортную продукцию. Важно отметить, что российское производство основано на швейцарских технологиях и стандартах, что гарантирует высокое качество российской продукции Sika.
По материалам ООО «Зика»
