Диссертация (1143334), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Организационно-правовые аспекты проекта «Энергоэффективныйдом» в Уральском федеральном округеРеконструкция заброшенной фермы КРС в пос.Растущий, Белоярского районаСвердловской области и создание на ее базе экспериментального «Энергоэффективного дома» с комплексом возобновляемых источников энергии были инициированыучеными Уральского федерального университета (кафедра атомных станций и возобновляемых источников энергии), поддержаны руководством УрФУ, а также правительством Свердловской области.
Перед началом работ были получены экспертные заключения служб санитарно-эпидемиологического надзора, строительной экспертизы о возможности выполнения мероприятий по реконструкции фермы КРС вжилой дом. Участие в реализации проекта «Энергоэффективный дом» принималитеплоэнергетический (декан Плотников П. Н.), строительный (декан Алехин В.
Н.),электротехнический(деканКоняевА.Ю.)факуль-теты УрФУ (ректоры в этот период Набойченко С. С., Матерн А. И., Кокшаров В. А.)., Государственная Архитектурно-художественная академия, Уральскийгосударственный лесотехнический университет. Существенный вклад в разработкуи реализацию проекта внесла кафедра «Энергосбережение» (заведующий кафедрой,доктор экономических наук, профессор Данилов Н. И.).81Постоянную поддержку на различных уровнях при продвижении проекта«Энергоэффективный дом с комплексом возобновляемых источников энергии»оказывал проректор по научной работе УрФУ, доктор технических наук, профессори активный участник проекта Тягунов Г. В..Для реализации непосредственных мероприятий по созданию объекта исследований был организован ПЖСК «Энергоэффективный дом», научным руководителем которого стал Заслуженный энергетик РФ, доктор технических наук, профессор С. Е. Щеклеин, а директором-техническим руководителем - автор данной работы.В ходе выполнения проекта «Энергоэффективный дом с комплексом возобновляемых источников энергии» и реконструкции объекта исследований решалисьдве основные задачи:1.
Создание объекта с высокими теплозащитными характеристиками для минимизации тепловых потерь в условиях высоких значений ГСОП (более 5500).2. Оснащение объекта энергокомплексом на базе нетрадиционных и возобновляемых источников энергии для проведения исследований эффективности ихфункционирования в условиях Уральского региона.Первоначально здание бывшей фермы КРС было очищено и освобождено отбетонных кормолотков. Все остальные строительные конструкции объекта (фундаменты, стены, несущие колонны, перекрытия кровли, гидроизоляция), были сохранены и использованы по их прямому назначению, что существенно снизило суммарные затраты на объект.Первый этаж здания КРС был разбит на 8 примерно равных частей (будущие квартиры)иразделенперегородкамиизоблегченныхгазо-золобетонныхблоковПлощадь каждой квартиры по первому этажу составила 150 м2.
Соответственно, дваэтажа каждой квартиры имели площадь около 300 м2.Таким образом, в данной конструкции предусматривались высокий уровень подобиякоттеджной планировки и сблокированность квартир, как в таун-хаусе. Это, в своюочередь, позволяло решить проблему аналогии объемов, систем отопления и ГВС, по-82требителей электроэнергии, тепловых потоков и потерь по каждой квартире для хорошей сопоставимости результатов использования различных по составу оборудованиякомплексных систем ВИЭ.Существующие оконные проемы стандартной фермы КРС были дополненывновь пробитыми –для повышения инсоляции помещений в жилом доме (рис.
21).1779,19,18,99,09,09,09,09,31 Схема существующих и законсервированных оконных проемов272Схема расконсервации оконных проемов3123453678Схема расположения оконных и дверных проемовРис. 21. Схема реконструкции оконных и дверных проемов в здании фермы, перепрофилируемой вжилой дом (1-й этаж)(1 – первоначально существующие оконные проемы в здании фермы КРС;2 – промежуточное состояние; 3 – окончательное состояние окони дверных проемов в будущем энергоэффективном жилом доме)Для организации второго этажа жилого здания в качестве несущих были использованы штатные колонны диаметром D577 (рис. 22), на которые были установлены двутавры.83Рис. 22. Схема надстройки 2-го этажа при реконструкции здания фермы,перепроектируемой в «Энергоэффективный дом»Схема сочленения штатной несущей колонны и надстраиваемого двутавра250260060350представлена на рис.
23.3762000Рис. 23. Схема элементов для надстройки 2-го этажа при реконструкциифермы КРС в жилой дом84Краткая характеристика строящегося объекта: загородный жилой дом, предназначенный для круглогодичного проживания 8 семей.Площадь застройки, м2 – 1024 (по первому этажу);Количество квартир – 8;Этажность – 2.Площадь каждой квартиры 250–300 кв. м. (по регистрационным данным БТИ),что примерно соответствует площади одного автономного дома, коттеджа.При проектировании (на перспективу) рассматривались варианты такого же пообщей площади дома с 12 и 16-ю квартирами и соответствующей площадью каждойквартиры по 180 и 150 кв.
м.3.2. Расчет термических сопротивлений ограждающих конструкций«Энергоэффективного дома»В Европе к настоящему времени сложилась классификация зданий по энергоэффективности [54, 55]:ДНЭ – дома низкого энергопотребления;ДУЭ – дома ультранизкого энергопотребления;и пассивные – не нуждающиеся в отоплении.Основным регламентирующим документом для определения характеристикэнергоэффективности объекта в России является СНиП 23-02-2003.С целью эффективного использования дорогостоящей энергии от ВИЭ в«Энергоэффективном доме» был выполнен расчет тепловой нагрузки по каждойквартире и по всему объекту в целом в соответствие с указанным документом. Длярасчета тепловых характеристик здания требуется знание ряда параметров, которыехарактеризуют объект с учетом его местоположения.
Тепловая защищенность домавлияет на температурную инерционность в случае внезапного прекращения подачитепла и имеет особую важность для автономных объектов.В таблице 16 представлены нормируемые исходные данные температурных значений для г. Екатеринбурга:85Таблица16.Показатели нормируемых температурных значений для объектаНаименование показателяОбозначениеЕд.изм.ЗначениеРайон строительства пос.
Растущий, Белоярский районСредняя температура наиболее холодной пятидневкиобеспеченностью 0,92 (СНиП23-01-99)tн°C- 35Средняя температура отопительного периода(СНиП23-01-99)tc°C-6tв°C21Z°C230Расчетная температура воздуха в помещении(табл.4.2 ТСН 23-301-2004 Свердловской области)Продолжительность отопительного периода (табл.4.3ТСН 23-301-2004 Свердловской области)Назначение здания (СНиП23-01-99)ЖилоеНормируемый температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции(табл. 5 СНиПП-3-79*)– наружных стенΔtn°C4– покрытий и чердачных перекрытийΔtn°C3– перекрытий над подъездами и подваламиΔtn°C2Требуемое приведенное термическое сопротивление определяется по табл.
4СНиП 23-02-2003, в зависимости от градусо-суток отопительного периода (ГСОП).Уровень ГСОП определяется по формуле 2 СНиП 23-02-2003:ГСОП = (tв - tc)·Z(3.1)где tв – температура воздуха в помещении, оСtc – средняя температура отопительного периода, оСZ – продолжительность отопительного периода, сутГСОП (для Екатеринбурга) = (20+ 6)·230 = 5980 оС·сут.Данные расчетов требуемых термических сопротивлений занесены в табл. 17.Таблица 17Результаты расчета термических сопротивленийНаименование конструкцииСтеныПокрытияОкна и балконные двериRтр, (м2· оC)/Вт3,65,30,686Повышение эффективности использования ВИЭ на любом объекте зависитот качественного выполнения теплозащитных мероприятий, а также использованияэнергоэффективных технологий и оборудования.
Для снижения теплопотерь наобъекте «Энергоэффективный дом» на основании расчетов были реализованы различные технические решения, способствующие снижению тепловых потерь.Расчет сопротивления теплопередаче R0 ограждающей конструкции выполнялся в соответствии с СП 23-101-2004 по формуле:R0 = RB + (R1+R2+...+Rn)+RH(3.2)где RВ = 1/αв- сопротивление теплопередаче внутренней поверхности ограждающей конструкции, (м2·°С)/Вт;α в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности приведен в табл. 18;R1, R2, ...Rn – термическое сопротивление слоев ограждающей конструкции,(м2·°С)/Вт;RH =1/αн – сопротивление теплопередаче наружных поверхностей ограждающей конструкции, (м2·°С)/Вт;α н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности приведен в табл. 18.Термическое сопротивление Rn однородного слоя однослойной ограждающейконструкции определяется по формуле:Rn = δ / λ(3.3)где δ – толщина слоя, м;λ – теплопроводность слоя, Вт/(м2 ·оС).Из табл.
18 можно видеть, что большинство ограждающих конструкций состоитиз нескольких материалов разной толщины.Таблица 18Сопоставление характеристик разных ограждающих конструкцийМатериалБетонСтяжка ц/пОграждениеПолЭтаж 1λ, Вт/(м2о С)Rn,(м2оС)/Вт0,081,920,0420,0150,760,11δ, мRВ,(м2·оC)/ВтRH,(м2 о C)/ВтR0,(м2 оC)/Вт1/ R0 , Вт/(м2·о С)8,7232,60,3987Пенополистирол0,10,0442,23Гидроизоляция(не учитываем)0,010,170,059Ц/п раствор(не учитываем)0,0150,760,02Керамическая плитка(не учитываем)0,010,70,01430,510,70,730,20,0444,50,010,760,013Кирпич глин.ОбыкновенныйПенополистиролбетонНаружнаястена8,7235,40,28,0230,71,41,20,8Этаж 1Ц/п раствор(не учитываем)Двойнойстеклопакет0,5ДверьдвойнаяПлиты минераловатныеROCKWOOL ЛАЙТ БАТТСГипсокартон(не учитываем)Плиты минераловатныеROCKWOOL ЛАЙТ БАТТСГипсокартон(не учитываем)НаружнаястенаЭтаж 2Покрытие0,20,082,50,010,340,030,150,082,50,010,348,7232,70,378,7232,70,40,03Приведенное сопротивление теплопередаче светопрозрачных конструкций принимается на основании сертифицированных испытаний (табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
