Самостоятельная работа по дисциплине «Проектирование энергоэффективных зданий железнодорожного транспорта»

Ташкентский Государственный Транспортный Университет

Кафедра «Строительство зданий и промышленных сооружений»

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине «Проектирование энергоэффективных зданий железнодорожного транспорта»

На тему:

«Повышение энергоэффективности индивидуального жилого дома»
Выполнила: студ. гр.MBI-1
Ахмерова Камилла
Приняла: д.т.н, профессор
Щипачева Е.В.

Ташкент, 2021 год

План пояснительной записки

Введение
1. Исходные данные для проектирования

1.1. Климатические характеристики района строительства
2. Объемно-планировочное решение энергоэффективного жилого дома
3. Конструктивное решение энергоэффективного жилого дома
3.1. Несветопрозрачные ограждения и несущие конструкции
3.2. Светопрозрачные ограждения
3.3. Солнцезащитные устройства
4. Системы климатизации здания
4.1. Система отопления
Библиографический список


Введение
Когда заходит речь о повышении энергоэффективности жилых зданий большинство подразумевает, что это относится к существующим многоквартирным жилым домам. Вместе с тем, эта проблема в значительной мере касается и одноквартирных индивидуальных жилых зданий.
Состояние существующих одноквартирных домов в плане их энергоэффективности, можно охарактеризовать как катастрофическое. Ограждающие строительные конструкции таких домов (стены, чердачные перекрытия, окна и входные двери) имеют показатели сопротивления теплопередачи в разы хуже нормативных. Поэтому через эти конструкции в окружающую среду уходит большая часть тепловой энергии, затрачиваемой на отопление. Как правило, в таких домах применяются устаревшие системы отопления с использованием котлов с низкими коэффициентами полезного действия, что также приводит к чрезмерной трате энергоресурсов, постоянно возрастающих в цене. Только благодаря этим двум приведенным факторам владельцы одноквартирных домов вынуждены расходовать энергоресурсы на отопление в 2-3 раза больше по сравнению с возможными затратами в своих зданиях, если бы они были термо-модернезированы.
Процесс термо-модернизации одноквартирного дома в основном осуществляется в трех направлениях:
– утепление ограждающих строительных конструкций;
– модернизация систем отопления и вентиляции;
– широкое использование энергии от возобновляемых источников.
Если проанализировать конструкции наружных стен в существующих одноквартирных жилых домах, то мы увидим большое многообразие применяемых материалов для их устройства. Наиболее часто встречаемые конструкции стен: из легкобетонных блоков, кирпичные. Все они характеризуются разными показателями теплопроводности и сопротивления теплопередачи, но ни одна из этих конструкций не соответствует нормативным требованиям по энергоэффективности. К примеру, толщина кирпичных наружных стен в большинстве одноквартирных зданий составляет 38-50 см, а для обеспечения нормативного сопротивления теплопередачи их толщина должна быть более 1 метра. Поэтому не случайно теплопотери через наружные стены существующих зданий оцениваются на уровне 20-45%. Устранить это возможно за счет утепления наружных стен. При этом современные технологии утепления наружных стен позволяют повысить их теплотехнические характеристики в независимости от конструкции и материала стены. Применяются в основном две базовых технологии: облицовка стен теплоизоляционными материалами и теплоизоляционные штукатурки.
Технологии утепления чердачных перекрытий и перекрытий над подвальными помещениями сродни технологиям утепления стен, хотя имеют свою специфику, связанную с преимущественно горизонтальным размещением этих конструкций.
Следующим элементом утепления здания является замена устаревших окон на более энергоэффективные. По оценкам специалистов теплопотери через устаревшие окна составляют от 15 до 25%. Сегодня на рынке светопрозрачных ограждающих конструкций представлены десятки типов окон, обеспечивающих нормативные требования по сопротивлению теплопередачи. Они различны по применяемым материалам: металлические, пластиковые. Однако основным критерием выбора должно быть соответствие выбранного окна нормативным требованиям, определенным для региона, где расположен дом. Это соответствие устанавливается соответствующим сертификатом, который обязан предъявить любой производитель окон. Аналогично следует подходить и к замене наружных входных дверей.
Большое влияние на сокращение энергопотребления одноквартирных домов оказывает состояние и эффективность работы системы отопления здания. В свое время, в связи с массовой газификацией населенных пунктов, многие домовладельцы перешли на отопление своих домов с использованием газовых котлов. При копеечной стоимости газа это было наиболее экономное решение. Сегодня же, когда тарифы на газ зашкаливают и продолжается тенденция их повышения, многие домовладельцы не в состоянии обеспечить комфортное отопление своих жилищ. Не случайно сегодня наблюдается тенденция массового отказа населения от природного газа для отопления индивидуальных домов и переход на альтернативные виды топлива.
В отдельных случаях эффективной может быть замена газовых котлов на электрические, а также переход к системе отопления с использованием электрических нагревательных кабелей и матов – так называемый «теплый пол». Большие перспективы в плане отопления одноквартирных домов имеет применение тепловых насосов. Тепловой насос – это устройство, позволяющее использовать тепловую энергию наружного воздуха или грунта для отопления, кондиционирования и приготовления горячей воды. Работая по принципу холодильника, только наоборот, и потребляя небольшое количество электроэнергии, тепловой насос позволяет аккумулировать тепловую энергию из окружающей среды и направлять ее на отопление дома. Подобные системы успешно работают во многих странах. К примеру, в Швеции с их помощью отапливается более полумиллиона жилых домов.
Значительной экономии энергоресурсов при отоплении можно достичь также за счет совершенствования работы вентиляционных систем и использовании возможностей рекуперации. Рекуперация тепла – это процесс подогрева холодного приточного воздуха теплом удаляемого из помещений уже нагретого воздуха посредством теплообмена в специальных устройствах – рекуператорах. Благодаря этому возвращается существенная часть тепловой энергии в помещения и для поддержания в них теплового комфорта ее потребуется значительно меньше.
Следует обратить внимание еще на один немаловажный фактор, способствующий достижению весомых результатов по экономному расходованию энергоресурсов при отоплении – установки приборов регулирования на каждом отопительном приборе в доме. Это касается как водяных, так и электрических систем отопления. С их помощью можно устанавливать температурный режим в каждом конкретном помещении – понижать в ночное время, переводить на минимальную температуру в период отсутствия жильцов в помещении и т.п. Таким образом, дополнительно можно экономить порядка 20% тепловой энергии, идущей на отопление дома.
Как видим, современные технологии предлагают широкие возможности для совершенствования систем отопления и существенного сокращения потребляемых для этого энергоресурсов, а, следовательно, и платы за их использование. Можно, конечно, ограничиться простейшими мерами – к примеру, заменить устаревший котел на более экономичный, но кардинально этим проблемы с отоплением не решить.
Специфика термомодернизации одноквартирного индивидуального дома заключается в том, что любые решения по реализации того или иного мероприятия принимаются непосредственно его домовладельцем. Если в многоквартирных домах такие решения требуют согласия большинства совладельцев квартир, то для одноквартирного дома все решает его хозяин. Это создает целый ряд преимуществ и упрощает процесс термомодернизации. Особенно наглядно это проявляется в вопросах использования альтернативных источников энергии. Домовладелец сегодня имеет широкие возможности в этом направлении. Так для горячего водоснабжения начали активно применяться солнечные коллекторы. Это не сложное оборудование может использоваться практически во всех регионах Узбекистана и приносить значительный экономический эффект. Для выработки электроэнергии уже не редки случаи использования солнечных батарей, которые преобразуют лучистую энергию в электрическую. Не единичны примеры применения для выработки электроэнергии мини гидроэлектростанциями. Внедрение подобных современных технологий практически могут привести к тому, что можно преобразовать свой жилой дом в здание с нулевым энергопотреблением. И это не фантазии – это уже воплощенная реальность. В мире успешно эксплуатируются тысячи подобных зданий. Все зависит от цены вопроса.
Безусловно, термомодернизация здания, в том числе и одноквартирного индивидуального дома – дорогостоящее мероприятие. Не каждый домовладелец готов сегодня вложить в повышение энергоэффективности своего дома. Большинству без помощи со стороны не обойтись. Поэтому в Узбекистане начали реализовываться государственные программы поддержки реализации мероприятий по повышению энергоэффективности зданий.
Любое грамотно выполненное термомодернизационное мероприятие приводит к экономии энергоресурсов, а, следовательно, и к снижению платы за их использование. Полученная таким образом экономия через определенное время компенсирует затраты, вложенные в повышение энергоэффективности здания и в дальнейшем будет приносить экономическую выгоду в виде сокращения платы за потребленные энергоресурсы. И чем полнее будет выполнен комплекс термомодернизационных мероприятий, тем значительней будет эта выгода.

1.