Техническая политика и потенциал энергосбережения в строительстве

Техническая политика и потенциал энергосбережения в строительстве.

Строго говоря, поиск уязвимых мест в энергосбережении зданий должен вестись в направлении совершенствования градостроительства, архитектурно-строительных и инженерных систем зданий как в новом строительстве, так и при реконструкции и модернизации.

К энергосберегающим решениям можно отнести ь Размещение потребителей и источников энергии в соответствии с эффективными энерготехнологическими моделями внедрение энергоэкономных приёмов планировки и застройки городов, жилых и общественных комплексов совершенствование структуры застройки по этажности, протяжённости и конфигурации жилых домов и их расположению с учётом климатических особенностей региона и города ь Рациональное планировочное и техническое решение схем развития, размещение инженерно-транспортных и энергетических коммуникаций и сооружений применение наряду с централизованными системами инженерного оборудования децентрализованных локальных систем.

К градостроительным решениям оптимизации и экономичности инженерной инфраструктуры относятся рациональное взаимное размещение энергоисточников и энергопотребителей электричество, тепло, газ, уменьшающее расходы на транспортировку и снижающее материальные затраты на сооружение сетей выбор и обоснование применения централизованных и децентрализованных систем инженерного оборудования рациональная прокладка инженерных коммуникаций, обеспечивающая наряду с высокоэффективной теплоизоляцией снижение теплопотерь за счёт сокращения протяжённости коммуникаций.

Кроме того, резервом повышения энергоэффективности градостроительных решений является использование подземного пространства в городах. Архитектурными энергоэффективными проектными средствами решения жилых домов являются уменьшение удельной ограждающей поверхности, использование грунта для теплозащиты ограждающих поверхностей, разделение зон с различным температурным фоном, планировочные приёмы ограничения инфильтрации наружного воздуха, использование элементов здания для утилизации солнечного тепла, включение активных гелиосистем в структуру здания и размещение в них специальных аккумуляторов тепла и рекуператоров и другие проектные решения. Совершенствование архитектурно-строительных систем зданий выдвигает на одно из первых местзадачу повышения их технического уровня на основе современных требований по энергоэффективности, в том числе расходу тепла на отопление.

Расчёты показывают, что на современном уровне развития уже в ближайшие годы возможно сократить энергопотребление в зданиях не менее, чем на 20 и ежегодно экономить за счёт этого до 5-10 млн. тонн у.т. 2,21 . 3.Экономические основы энергосбережения Федеральным законом 28-ФЗ от 03.03.96. Об энергосбережении были установлены правовые, экономические и организационные основы государственной политики в области энергосбережения.

Закон оказался настолько рамочным и общим, что практически не решал никакой задачи.

Его сущность очень легко передать одной фразой если хотите заниматься энергосбережением, пожалуйста, занимайтесь.

Но до принятия этого закона никто не лишал желающих этого права. Конкретные положения закона касаются технических вопросов стандартизации показателей энергоэффективности, производства средств измерения и учета потребляемой энергии, обследования крупных промышленных потребителей.

Не забыв продекларировать приоритет эффективного использования энергетических ресурсов, закон умалчивает о том, в чем он заключается, как его измерить.

Среди набора общей риторики скромно затерялось определение эффективного использования энергетических ресурсов, в котором единственный раз упоминается экономика энергосбережения.

Эффективное использование энергетических ресурсов - достижение экономически оправданной эффективности использования энергетических ресурсов при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдения требований к охране окружающей среды. Именно экономическая оправданность, а не что-либо другое, является основной движущей силой энергосбережения.

Экономическая эффективность энергосбережения определяется путем сравнения стоимости производства дополнительной энергии и затрат на ее экономию.

Для того чтобы оценить, насколько обоснованным является конкретное мероприятие, необходимо четко представлять затраты на увеличение производства энергии, поскольку именно от них зависит уровень эффективности. Другими словами, требуется информация о величине замыкающих затрат на производство конкретного вида энергоресурса. В свою очередь эти затраты зависят от соотношения свободных производственных мощностей и объемов потребления.

Для электроэнергии ситуация выглядит следующим образом если энергосистема дефицитна по мощности, замыкающие затраты совпадают либо со стоимостью увеличения закупки энергоресурса со стороны при наличии соответствующей возможности, либо - со стоимостью строительства дополнительных мощностей. Если же энергосистема самодостаточна или избыточна, то в качестве замыкающих затрат используются топливные издержки на соответствующей станции блоке, который замыкает баланс. Для других видов энергоносителей ситуация абсолютно аналогична при наличии незагруженных производственных мощностей расходы на дополнительное производство совпадают с краткосрочными замыкающими затратами - переменными издержками производства, а в случае дефицита мощности они превращаются в долгосрочные замыкающие затраты - к переменным издержкам добавляются замыкающие затраты на мощность.

Повышение эффективности использования энергии у конечного потребителя ведет к снижению потерь в процессе транспортировки и распределения, уменьшению нагрузки на окружающую среду, что также должно учитываться при сравнении генерирующих и эффективных технологий.

Энергосбережение влияет на цену тариф энергетического ресурса, причем это воздействие отличается для ресурсов разных видов. Тариф на электрическую и тепловую энергию устанавливается на основе средних затрат на производство. Изменение цены тарифа на энергоноситель в результате реализации энергосберегающих мероприятий определяется соотношением замыкающих и средних затрат. Ресурсосберегающие программы уменьшают объем производства энергоснабжающей компании.

Воздействие ресурсосбережения на тариф определяется соотношением замыкающих и средних затрат на производство. Если замыкающие затраты выше средних, то энергосбережение ведет к снижению тарифа. Такая ситуация характерна для дефицитных энергосистем, поскольку в их положении происходит экономия самых больших расходов, связанных со строительством дополнительных мощностей. При наличии достаточного количества генерирующих мощностей или возможности увеличения импорта энергоресурса снижение объемов производства, наоборот, ведет к росту тарифа.

В принципе, участие в реализации энергосберегающих мероприятий происходит на добровольной основе, поэтому с точки зрения повышения эффективности использования энергии потребители делятся на две категории участников программ и неучастников. Поскольку активная реализация энергосберегающих мероприятий влияет на тариф, то действия участников во многом определяют тариф для неучастников.

Поэтому существуют разные позиции, исходя из которых можно оценивать энергосберегающие мероприятия. С позиции государства мероприятие оценивается исходя из минимизации суммарных затрат всех участников. Другими словами, при реализации ресурсосберегающей стратегии развития энергосистемы критерий оценки не совпадает с минимумом тарифа. С позиции потребителя-участника, экономическая оправданность подразумевает, что дополнительные затраты на приобретение эффективного оборудования по крайней мере окупаются за счет экономии в эксплуатационных издержках за срок жизни оборудования.

С позиции энергоснабжающей организации, эффективность энергосбережения определяется соотношением прибыли, которую компания может заработать в результате увеличения объемов производства энергоресурсов, с прибылью, получаемой компанией благодаря реализации энергосберегающих мероприятий. Как правило, цена электроэнергии выше краткосрочных замыкающих затрат, а постоянные затраты покрываются при производстве планового объема энергоресурса.

Следовательно, отказ от производства сверхплановой продукции лишает поставщика дополнительной прибыли. Отсюда понятно отношение энергоснабжающей компании, хотя его можно изменить, введя соответствующие методы регулирования. С позиции неучастника, можно говорить о том, что его положение не должно ухудшаться в результате реализации энергосберегающей политики, то есть тариф на энергоресурс при развитии энергосистемы за счет повышения эффективности использования энергии у потребителя должен быть не выше, чем при развитии на основе увеличения генерирующих мощностей.

Таким образом, при проведении ресурсосберегающей политики не следует стремиться к уменьшению тарифов. Если энергосбережение экономически обосновано, то у потребителя-участника, несмотря на рост тарифов, общие расходы на энергетическую услугу будут уменьшаться. Поэтому в качестве критерия оптимальности берутся не тарифы, а общие расходы на предоставление энергетических услуг, в которые входят как затраты на генерирование, так и затраты на реализацию мероприятий по повышению энергетической эффективности.

При возможности роста тарифов особое внимание должно уделяться соблюдению интересов социально незащищенных групп потребителей - пенсионеров, многосемейных и малообеспеченных. Это обеспечивается путем реализации специальных программ, узко нацеленных на этих потребителей, снижающих их расходы на энергию, несмотря на рост тарифа. 5 . II. Проблема энергосбережения и пути её решения. 1. Климат местности и микроклимат помещений.

Здание любого назначения должно обеспечивать создание искусственной среды для жизни и деятельности людей. Необходимость создания искусственной среды возникает тогда, когда условия природной среды не соответствуют требованиям процессов жизнедеятельности людей их социальным или индивидуальным потребностям и требованиям или ограничениям технологических процессов. Среди многочисленных природных условий, влияющих на существование человека на Земле, первостепенное значение всегда имели атмосферные условия.

Разнообразие этих условий на обширной поверхности земли и их временная сезонная изменчивость привели к формированию понятий климат территории, для ограниченного территориального пространства, имеющего, как правило, особенности климата микроклимат местности, а для искусственной среды помещений в зданиях - микроклимат помещений. И климат и микроклимат - это комплекс значений атмосферных параметров в определённом пространстве.

В зависимости от целей или области применения этих понятий может изменять состав комплекса учитываемых параметров, но атмосферные параметры всегда остаются в его составе. Наружные конструкции здания представляют собой, прежде всего, барьер той или иной структуры и формы, при помощи которого вычленяется из природной среды часть её объёма для создания в ней искусственной среды. Совершенно очевидно, что, находясь между двумя этими средами, конструкции испытывают воздействия со стороны каждой из них. Но, являясь ограждением искусственной среды и непосредственно контактируя с ней, они могут оказать активное влияние на параметры создаваемого в ней микроклимата.

Поэтому в системе климат - ограждающие конструкции - искусственная среда должны быть определены, прежде всего, возможные климатические воздействия и требуемые параметры микроклимата, а затем - диктуемые ими физико-химические свойства конструкций, необходимые для выполнения последними ограждающих функций. 7,5 . Микроклимат помещений определяют следующие параметры температура, влажность, скорость движения воздуха и инфракрасные излучения.

Регулирование параметров микроклимата направлено на создание для человека зоны комфорта. Зона комфорта - оптимальное для организма человека сочетание значений микроклимата. Значения параметров зоны комфорта определяются интенсивностью процессов тепло- и влагообмена человеческого организма в различных состояниях отдых, работа различной тяжести, умственный труд и особенностями сезонной адаптации человека к различным климатическим условиям.

Интенсивность процессов тепло - влагообмена является следствием терморегуляции человеческого организма. Известно, что параметры микроклимата оказывают на человека не только физиологическое, но и психологическое влияние. Поэтому учёные различных стран давно пытаются разработать способы комплексной психофизической оценки влияния параметров микроклимата на человека.

Имеется более 70 предлагаемых способов такой оценки. Среди этих способов выделяется, благодаря своей наглядности и комплексности, способ определения, так называемого, показателя самочувствия СЧ человека. Этот способ основан на математической зависимости между величиной этого показателя и значениями следующих факторов температуры воздуха помещения tвз. на высоте 0,5 метров от уровня пола, средней температуры стен и окружающих предметов tп.ср средней скорости движения воздуха в помещении V, f абсолютной влажностью воздуха г м3 . Эта математическая зависимость выражается формулой СЧ 7,83 - 0,1 tвз 0,0968 tп.ср 0,0372 f - 0,0367 37,8 - tвз. Рассчитанные по этой формуле значения показателя самочувствия СЧ измеряются от 1 до 7 и имеют следующую интерпретацию 1 - жарко 2 - слишком тепло 3 - тепло, но приятно 4 - приятно 5 - прохладно, но приятно 6 - холодно 7 - очень холодно.

В физиологии различают условную и действительную акклиматизацию. Действительная физиологическая акклиматизация наступает при выработке организмом устойчивых функциональных изменений, делающих возможным существование в тяжёлых и даже вредных условиях окружающей среды.

Причём такая приспособленность организма возможна к условиям как жаркого, так и холодного климата. Следовательно, и значение показателей самочувствия людей, живущих в различных климатических условиях, при одинаковых значениях параметров микроклимата будут различны и прямо указывает на то, что и границы зон комфорта должны трансформироваться для различных климатических районов. Кроме того, следует учитывать, что в своём ежедневном цикле жизнедеятельности человек постоянно осуществляет переход из внешней среды в искусственную среду помещения и наоборот.

Такие переходы влияют на процесс терморегуляции организма. Эта необходимость пребывания человека в двух средах накладывает свои требования к регулированию значений параметров микроклимата. Так, в жаркий период года, если разность между температурами наружного и внутреннего воздуха превышает 6 єС в среднем, поскольку эта величина зависит и от влажности воздуха, то возникает вероятность простудных заболеваний.

С другой стороны, при очень холодной зиме для быстрой нормализации теплового состояния человека в помещении требуется более высокая температура, чем в районах с тёплой зимой. Поэтому гигиенические нормы микроклимата помещений должны учитывать влияние и этих факторов. 7,50 . 2.