Энергосберегающие и энергоактивные здания

Министерство науки и образования Украины ПГАСА

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ И ЭНЕРГОАКТИВНЫЕ ЗДАНИЯ

Выполнила:

студ.723 гр. Чехун И.А.

Проверил:

Денисенко В.И.

Днепропетровск 2011

1.Энергосберегающие здания

2. Примеры энергосберегающих зданий в мире Заключение Список литературы

Энергосберегающие здания

Энергосберегающий дом — перспективный дом

Эксплуатация любого здания связана с расходом необходимой энергии для отопления, вентиляции, нагрева воды, освещения и питания различных бытовых приборов. Мы используем энергию в виде тепла и теплоносителей: газа, жидкого топлива и электроэнергии. Оплата за энергию представляет собой основную часть расходов по содержанию здания, причем эта часть расходов имеет постоянную тенденцию к росту цен. Оплата зависит от расхода энергии, а расход может быть низким, если здание спроектировано и построено по энергосберегающим правилам.

Какой же он, энергосберегающий дом?

Энергосберегающим называют такое здание, в котором используются проектные и технические решения, позволяющие эксплуатировать его с малым расходом энергии, сохраняя при этом комфортные санитарно-гигиенические условия.

Зачем нужно строить энергосберегающий дом?

· малый расход энергии обеспечивает низкую стоимость эксплуатации дома;

· повышенный комфорт — теплый и здоровый микроклимат помещения;

· более высокая рыночная стоимость здания;

А энергетическая экономность здания, в свою очередь, полезна для общества и экономики, так как влияет на уменьшение загрязнения окружающей среды, экономию натуральных ресурсов, и уменьшает зависимость от импорта энергоносителей.

Поиск и поставка энергоносителей, а также их преобразование в энергию, приводят к загрязнению и уничтожению окружающей среды (двуокись углерода и другие газы, пыль, жидкие выбросы, заражение воды), таким образом, чем меньше расход энергии, тем меньше загрязнение. Однако для нужд защиты окружающей среды не достаточно только энергосбережения. Отсюда стремление, чтобы энергосберегающее здание было также и экологическим, в котором используются материалы, безопасные для здоровья людей и не оказывающие пагубное влияние на окружающую среду.

Как оценить энергетические свойства здания?

На основании средней величины годового расхода энергии в конкретном здании, приходящегося на 1 м² полезной площади. Для проектируемого здания данную величину можно рассчитать, основываясь на данные проекта, а для построенного здания — измерить фактически.

Чтобы здание могло называться энергосберегающим, необходимы следующие важные строительные решения:

· расположение здания с учетом профиля местности, солнечного освещения, направления ветра, «зеленого щита» и.т.д;

· форма здания максимально сжатая, без выступов и сбросов, помещения с большими окнами на южной стороне, маленькие окна или их отсутствие на северной стороне, буферные тепловые зоны (теплицы, предбанники, солнечные окна);

· наружные ограждения, как стены, крыша, с хорошей термоизоляцией, герметичны, с минимальным количеством термических утечек;

· наружные окна и двери с высокой термической изолированностью и повышенной герметичностью;

· ночная изоляция окон;

· балконы специальной конструкции, ограничивающей до минимума термические утечки;

· автоматическая вентиляция с рекуперацией тепла;

· система отопления и горячего водоснабжения с высоким КПД;

· возможное использование солнечных коллекторов для нагрева бытовой горячей воды.

А основные различия между зданиями, проектируемыми на основании актуальных требований, энергосберегающими и пассивными зданиями представлены в таблице:

Энергосберегающий дом — это также:

· хороший проект, в котором указаны все детали выполнения элементов, от которых зависит ограничение теплопотерь;

· реализация строительства в соответствии с проектом, замером герметичности и термоизолированности наружных ограждений.

Экономическая эффективность энергосберегающих зданий.

Принимая решение о постройке энергосберегающего здания, зададимся вопросом, изменится ли сумма нашей оплаты за энергию и насколько, улучшим ли мы внутренний комфорт. Обеспечение энергоэкономности здания требует дополнительных издержек на строительство, так как в калькуляции дополнительных издержек на такое здание необходимо принимать во внимание разницу между стоимостью стандартных и энергосберегающих изделий. Например, стоимость увеличения толщины изоляции, разница в стоимости окон и дверей стандартных и энергосберегающих, разница в стоимости систем отопления и вентиляции и.т.д.

Увеличение размера инвестиций, в зависимости от выбранных решений, составляет в совокупности от нескольких до 12% стоимости стандартного объекта. Но, в результате осуществления инвестиций в односемейном доме можно достичь снижения расхода энергии до 16 000 кВт-ч в год.

Если воспользоваться кредитом на строительство дома, то данную величину экономии можно использовать на выплату дополнительной части кредита, сумма которого увеличилась на издержки по повышению энергетического стандарта.

Возможно, дополнительные расходы на строительство энергосберегающего дома и увеличивают сумму кредита, однако, ежемесячный кредитный взнос не увеличивается на сумму большую, чем та же ежемесячная величина экономии на стоимости эксплуатации. Совокупные издержки, как энергия и кредит, для энергосберегающего и стандартного здания приблизительно одинаковые, в то время как после оплаты кредита эксплутационная стоимость энергосберегающего здания будет ниже. Итог такой: строительство энергосберегающего здания является выгодным инвестированием.

Тепловая защита здания. Тепловая изоляция.

Существует множество различных теплоизоляционных материалов, которые можно использовать для изоляции наружных ограждений здания, однако, для каждого конкретного случая необходимо выбирать соответствующий материал нужной толщины. И помимо стоимости, при выборе изоляционного материала необходимо принимать во внимание следующие свойства:

· теплопроводность;

· диффузия (проницаемость) водных паров;

· прочность (способность выдерживать нагрузку);

Толщина слоя тепловой изоляции зависит исключительно от качества материала, и наиболее общие указания для энергосберегающего дома приведены в таблице:

Изоляция будет надежной при условии использования полной системы продуктов одного производителя, по сравнению с комбинацией разных систем и решений.

Тепловая утечка

Причиной тепловой утечки является недостаточная, плохо выполненная или вообще отсутствие изоляции в конкретном месте. А также, среди причин такого явления можно выделить геометрический профиль здания, например, наличие множества углов или изломов.

Термическая утечка — это слабые места наружного ограждения (стены, крыша и.т.д), в которых теплопотеря больше по сравнению с остальной частью хорошо изолированного ограждения. Тепловая утечка провоцирует повышение расхода тепла на отопление здания, тем самым увеличивая стоимость его эксплуатации.

При наличии такого явления, внутренняя поверхность наружного ограждения (стены, перекрытия, полы) имеет более низкую температуру по сравнению с остальной частью того же ограждения, что может быть причиной возникновения пятен, увлажнения. Плесени и даже грибка, что в свою очередь может привести к возникновению трещин и осыпанию штукатурки. Поэтому, при проектировании и строительстве каждого здания, а в частности энергосберегающего, нужно использовать такие решения, которые позволят не допустить тепловую утечку.

Места, в которых чаще всего возникает теплопотеря:

· место соединения отдельных частей здания, например, стена с перекрытием, стена с крышей;

· углы здания, где на небольшую внутреннюю поверхность приходится большая наружная поверхность;

· зона соединения окон и дверей с окружающей стеной, а именно перемычка над окном или дверью;

· балконы, где традиционное конструкционное решение, в котором ж/б балконная плита является продолжением перекрытия над ярусом, выполненное ниже балкона, приводит к прерыванию изоляции в месте расположения балконной плиты.

Герметичность здания

Энергосберегающее здание должно иметь не только хорошую изоляцию, а и герметичные наружные ограждения. Герметичность здания — необходимый элемент для ограничения потерь ценного тепла, а также для создания условий, в которых обмен вентиляционного воздуха будет отрегулирован.

Свежий воздух должен попадать в помещения путем соответствующих приборов (воздухозаборников или приточных решеток с регуляцией забора), в то время как неконтролируемый приток воздуха сквозь щели в окнах, дверях, стенах и т. д. должен быть сведен к минимуму. Выполнение герметичного здания требует использования соответствующих проектных решений во всех местах с риском возникновения неплотных соединений конструкций. энергосберегающий здание общежитие гелиокомплекс В наружных стенах особенно тщательно должны быть выполнены соединения с наружными окнами и дверями, а также с перекрытиями и крышей. Нежелательные трещины могут возникать в стенах, если раствор, соединяющий керамические или бетонные элементы, не будет плотно заполнять швы. Очень важно выполнить герметично все проходы сквозь наружные ограждения элементов электрических, телефонных или телевизионных систем.

Технические решения. Расположение и профиль здания.

Потребность в энергии для отопления и вентиляции здания в значительной степени зависит от его расположения на участке, формы и внутренней планировки. Благодаря хорошему расположению и профилю можно уменьшить расход энергии даже на несколько десятков процентов.

Расположение здания должно по возможности учитывать натуральные ограждения (неровности грунта, соседние здания, высокие деревья), защищающие от ветра, дующего в доминирующем направлении, а также максимально использовать энергию солнца.

Форма здания должна быть открытой, без изломов, больших выступов и ниш. Выгодной является форма с наименьшей площадью наружных ограждений (стен, крыши, пола на грунте), тогда и теплопотери будут минимальны.

Большие окна с южной стороны — это основа, которой должна подчиняться планировка внутренних помещений здания. С южной стороны должен располагаться зал с большими окнами, а с северной стороны — подсобные помещения (ванная, кладовая, вход в здание), в которых окна маленькие или вообще отсутствуют.

Такое размещение окон позволяет по максимуму использовать тепло в виде солнечного излучения, что уменьшает потребность в энергии для отопления здания, а также позволяет лучше использовать натуральное освещение в помещениях. А для установки солнечного коллектора лучше всего подойдет место с ориентацией кровельного ската на юг.

Остекленный предбанник, зимняя оранжерея, или иные помещения, пристроенные к зданию, желательно использовать как проходные зоны, дополнительно теплоизолирующие и уменьшающие потребность в тепле для отопления.

Остекленные пространства и оранжереи.

В современных жилых зданиях используются остекленные пространства различного функционального назначения, например, зимние оранжереи. Эти пространства используются для уменьшения расхода энергии и обеспечивают жильцам доступ к дневному свету, солнцу, а также служат великолепным местом отдыха.

Пространство, ограниченное остекленными ограждениями, требует в летний период соответствующей системы охлаждения, а в зимний период — эффективной системы использования и сдерживания притока тепла. Более того, такие пространства требуют соответствующей вентиляции и системы защиты от слишком яркого солнечного излучения.

В энергосберегающих объектах остекленное пространство выполняет функцию буфера, который либо задерживает тепло и передает его внутрь здания ночью, либо охлаждает помещения летом. Несущая конструкция остекленных ограждений должна быть запроектирована так, чтобы были соблюдены все требования в части прочности конструкции, связанные с давлением снега, ветра и возможностью консервации и ремонта. Данные требования выражаются с помощью показателя максимально допустимого прогиба конструкции крыши или подпор.

Прозрачные элементы — это чаще всего стекло с разными свойствами, а также широкая гамма искусственных материалов, среди которых наиболее популярны полиэстры и полимеры. Стеклянные композиции должны характеризоваться соответствующей жесткостью, обеспечивать безопасный вход и быть стойкими к воздействию атмосферных явлений, как ветер, дождь, снег, град. Чаще всего в этих целях используется закаленное или безопасное стекло.

Конструкция оранжереи может быть холодной (чугунная, стальная, алюминиевая), для неотапливаемых пространств, или теплая (алюминиевая, заполненная изоляционным материалом, пластиковая, деревянная) — для отапливаемых пространств. Какую конструкцию использовать зависит от планируемой функции остекленного пространства.

Наружные стены.

Наружные стены защищают внутренние помещения здания от потерь тепла. Однако, часть тепла все-таки проникает сквозь стены. Поэтому, они должны иметь хорошие термоизоляционные свойства, с минимальным показателем теплообмена.

Применяется два вида конструкции стен: однослойные и многослойные.

В однослойной стене используется один строительный материал, который выполняет конструкционную функцию при сохранении тепловой изолированности стены на требуемом уровне. Ранее, наиболее популярным материалом для однослойной стены был керамический кирпич, а в настоящий момент, учитывая более высокие требования к термической изоляции, блоки ячеистого бетона или пористая керамика.

В многослойной стене, как правило, присутствуют слои, выполненные из 2 или 3 различных материалов, каждый из которых выполняет свою функцию. Несущий слой — внутренний, подверженный повышенной нагрузке, выполняется из материала с высокой прочностью (бетон, керамический или силикатный кирпич). Следующий слой — термоизоляционный материал (пенопласт, минеральная вата). И фасадный или наружный слой защищает стену от внешнего воздействия.

Окна.

Остекление окон в настоящее время — это сложенные вместе 2 или 3 стекла, которые фабрично склеиваются, оставляя между собой тонкую полость, заполненную сухим воздухом или специальным газом, изолирующим лучше, чем воздух.

Для тепловой защиты зданий используется стекло со специальным покрытием, которое пропускает солнечное излучение внутрь здания, но задерживает тепловое излучение от стен. Таким образом, значительная часть тепла задерживается внутри дома.

Стандартное окно с двумя стеклами имеет показатель U от 1.0 до 1.1 Вт/(м2*К), в то время как трехстекольное окно со специальным покрытием и заполненным газом межстекольным пространством, имеет значение U от 0.5 до 0.6 Вт/(м2*К).

Показатель U для оконных рам имеет обычные показатели 1.2−1.6 Вт/(м2*К), но в специальном исполнении может достичь величины 0.7! Ведь для жильца важна величина U для всего окна (остекление+рама). Окно с тройным спаренным переплетом и специальным покрытием, в энергосберегающей раме, достигает ранее недостижимого показателя U 1.1 Вт/(м2*К).

Важным свойством окна также есть его герметичность. Особенно в энергосберегающих зданиях, где забор воздуха регулируется посредством аэраторов или воздухозаборников. Аэратор, установленный в верхней части окна, обеспечивает постоянное движение воздуха, например, уменьшает приток в случае отсутствия жильцов, или же ночью. Автоматическую регуляцию величины забора обеспечивает датчик, реагирующий на уровень влажности воздуха.

С возрастанием влажности (присутствия людей, приготовления еды) аэратор открывается больше, увеличивая приток воздуха. Такое регулирование воздухозабора позволяет получить энергетическую экономию без ухудшения санитарно-гигиенических условий в помещениях.

Жалюзи и ставни.

Наиболее низкая температура снаружи здания наблюдается ночью, когда окна в качестве источника света нам не нужны. Тем не менее, можно ограничить теплопотери, используя на окнах дополнительную изоляцию только ночью в виде ставень, жалюзи и роллет.

Ставни после закрытия должны создавать герметичное ограждение, чтобы даже при сильном порыве ветра не пропускали холодный воздух. Хорошая изоляция наружных ставней осуществляется при помощи двух слоев деревянных дощечек, между которыми есть слой пенопласта или минеральной ваты.

Более удобными в обслуживании по сравнению с наружными ставнями являются наружные жалюзи, которые могут быть выполнены из алюминиевых, пластиковых или деревянных реек. Жалюзи собираются в рулон, помещаются в специальный корпус над окном. Такие жалюзи уменьшают теплопотери ночью до 40%, более того, защищают от шума.

Балконы и террасы.

Балконная плита традиционно является продолжением плиты перекрытия, что приводит к разрыву изоляционного слоя наружной стены. Возникает, таким образом, тепловая утечка. А такие решения неприемлемы для энергосберегающего дома.

Наилучшим решением будет балкон, установленный на собственной конструкции (столбах или подкосах), соединенный с конструкцией здания только единичными прутьями арматуры, размещенными в нескольких точках. Также, верным решением будет использование специальных элементов, состоящих из наружных скрепляющих стальных частей и соединяющих балконную плиту с плитой перекрытия.

Также как и балконную плиту, необходимо хорошо изолировать плиты террас, причем нужно стремиться к тому, чтобы плита террасы не соединялась с плитой перекрытия, и не возникали лазейки утечки тепла здания. И очень важным моментом является правильное отведение сточных вод с террасы.

2. Примеры энергосберегающих зданий в мире

Кто-нибудь из вас сегодня может представить дом, которому совсем не нужны внешние источники электроэнергии? Стоит дом, сам себя обслуживает электричеством, тёплой водой, сам уничтожает мусор, производимый его жителями. Жителям российских хрущёвок такое покажется фантастикой, однако сегодня в мире строительство подобных энергосберегающих домов уже становится модой.

Обусловлено это сразу двумя факторами: во-первых, сегодня модно всё, что так или иначе связано с экологией и энергосбережением. Во-вторых, это экономически выгодно: если вы предприниматель, в различных странах мира вам сулят многочисленные льготы и субсидии со стороны правительства. Если же вы представитель власти, то вам должно быть очевидно, что энергосберегающие дома в будущем смогут сэкономить миллиарды долларов и сохранить энергетический баланс как внутри страны, так и в мире в целом. Кроме того, популяризация «нулевых» домов внутри страны положительно сказывается на её имидже.

Как ни странно, лидером в практическом внедрении автономных домов, впрочем, как в последнее время и во многих других отраслях, требующих сбережения энергоресурсов, является Китай, активно привлекающий западных специалистов и западные технологии. До последнего времени именно КНР являлась одним из крупнейших мировых загрязнителей атмосферы, и именно от её решений по сохранению мировой энергии в большой степени зависит будущее планеты." Нулевой" дом в современной терминологии — это такое здание, которое благодаря новым технологиям может самостоятельно вырабатывать тепло и электричество для нужд его обитателей. Такие дома должны быть полностью независимы от внешних теплои электросетей. Это может достигаться за счёт использования солнечных панелей для сбора энергии, правильной организации воздуховодов для экономии на обогреве и кондиционировании, биореакторов, которые умеют получать энергию из органических отходов, и систем сбора дождевой воды, для того чтобы в дальнейшем её можно было использовать для потребления жильцами.

Один из реальных проектов такого рода — открытый в Нинбо ещё в сентябре 2008 года Центр энергетических технологий китайского филиала Ноттингемского университета, здание которого спроектировано итальянскими специалистами из компании Mario Cucinella Architects. В здании размещаются офисы, выставочный зал, лаборатории, стенды для испытания фасадов, климатическая камера и аэродинамическая труба. Общая площадь сооружения — 1300 кв.м. Всего в нём шесть этажей: пять наземных и один под землёй. Освещается здание исключительно за счёт фотоэлектрических элементов и ветряков. Когда есть солнце или ветер, здание накапливает энергию и сохраняет её в специальных аккумуляторах. Полностью заряженные батареи способны обслуживать дом холодным воздухом и светом на протяжении двух недель — срок, более чем достаточный для периода хмурого безветрия. В Нинбо, расположенном в 200 км от Шанхая, по преимуществу тепло круглый год, но на собственное охлаждение в здании Центра тратится всего 7—8 кВт*ч в год на каждый метр площади. Если бы не все эти инновационные технологии, то для обслуживания здания в год уходило бы примерно 450 тонн угля, а выбросы в атмосферу углерода составили бы 1081 тонну.

Крупнейшим автономным домом в мире может стать «Башня Жемчужной реки» в Гуанчжоу. Её строительством занимается американская компания Skidmore, Owings and Merrill. Башня будет иметь 69 этажей общим «ростом» в 300 м. Как и следует настоящему «нулевому» дому, она не будет подключена к внешним источникам электроэнергии. Характерная особенность этой постройки — наличие двойного остекления с вентиляцией между двумя слоями стекла. Подобная конструкция позволит снизить издержки на кондиционирование помещения. Кроме того, в нём будут автоматические жалюзи, которые будут самостоятельно менять угол раскрытия в зависимости от положения солнца. Будет у здания и хорошая солнечная электростанция, энергия из которой будет тратиться не только на освещение, но и на подогрев воды. Башня будет собирать дождевую воду и очищать её, обеспечивая себя по крайней мере технической водой для канализации и прочих нужд. Будут в башне и ветряные турбины для производства электроэнергии. Собственно, не в одном Китае сегодня озабочены энергопотреблением жилых и служебных домов. Не так давно власти Минска объявили о вводе в эксплуатацию многоэтажного «энергосберегающего дома». В нём девять этажей, и с виду это обычное панельное здание с площадью около 10 тыс. кв.м. Однако это не совсем обычный дом: на его крыше установлены солнечные батареи. Получаемого ими электричества, по расчётам проектировщиков, достаточно для освещения подъездов и фасада здания. При этом использоваться будут только энергосберегающие лампы. В каждом подъезде установлено по 60 энергосберегающих ламп мощностью 3,3 Вт. Есть в доме и умная система контроля за освещённостью: если в светлое время суток света в подъезде хватает, лампочки будут выключаться. Кроме того, дом оборудован специально приточно-вытяжной системой вентиляции, которая позволит дому лучше сохранять тепло, а значит, меньше тратить на его обогрев. По оценкам, инвестиции в энергосберегающие технологии должны будут окупиться уже через шесть лет. Если эксперимент окажется удачным, городские власти Минска не будут ограничиваться одним-единственным домом.

К светлому экологическому будущему, хотелось бы верить, придёт и Россия. В конце концов, президент страны Дмитрий Медведев на последнем заседании комиссии по модернизации ещё раз сформулировал задачу — снизить энергоёмкость ВВП к 2020 году не менее чем на 40% по сравнению с 2007 годом. Добиться этого будет вряд ли возможно одним только запретом 100-ваттных лампочек накаливания: энергия «утекает» через самые разные «щели», в том числе и через реальные щели в наших домах.

Энергосберегающие здания в Великобритании

Самым экологически чистым и благоприятным по отношению к окружающей среде были признаны офис и конференц-зал главного управления Британского института строительных исследований (BRE) в Хердфоршире (южная Англия). Здание было построено большей частью из отреставрированных материалов.

Витрина британских идей и достижений в области реконструкции и консервирующих технологий, как было названо это сооружение в прессе, обошлась в 2,7 миллионов фунтов стерлингов Энергетической компании («EOF»). Здание расположено в 52 километрах севернее Лондона и демонстрирует, как материалы, служившие основой старой постройки могут быть удачно переработаны по плану, составленному специалистами по сносу и утилизации устаревших зданий.

Трехэтажное здание «EOF» имеет общую площадь 2000 квадратных метров, 1350 из них использованы под офисы, способные разместить около 100 служащих. Кроме того, на одном из этажей есть центр для проведения конференций, вмещающий еще 100 человек, и три помещения для проведения семинаров.

80 тысяч кирпичей были отреставрированы, а для паркетного покрытия пола был использован паркет из других зданий, подлежащих сносу в этом районе.

Перед сносом из предыдущей постройки вся мебель, обрезки древесины, выключатели и розетки, жалюзи, пожарная сигнализация, система отопления и сушилки были сняты и заново приспособлены в школах, молодежных клубах и госпиталях Хефордширского графства. В различных вариантах были использованы также шиферные листы с покрытия крыши, деревянные детали, система водостока, даже стеклянные, металлические и пластиковые остатки были переработаны. Вся древесина была использована для создания мебели. Таким образом, практически 90% всего, что могло быть просто снесено, было отреставрировано и использовано в новых целях.

Ведущие специалисты по утилизации фирмы «Salvo» были призваны BRE для определения частей старого здания, которые могли бы быть пригодны для реставрации или использования в новых целях. «Снос уже практически начался, но мы смогли снизить стоимость сносимого здания, компенсировав таким образом его утилизацию, — говорят они, — BRE выбрал нас, чтобы продемонстрировать, насколько вообще может быть утилизировано здание» .

" EOF" демонстрирует, как внимательное отношение к устаревшим зданиям может быть применено в дальнейшем строительстве. В настоящее время Великобритания производит 3,5 миллиона кирпичей ежегодно, в то время как 2,6 биллиона утилизируются.

" Половину из них можно использовать вновь, — говорят специалисты фирмы «Salvo». — Кирпич достаточно прост в утилизации, так как за последние 60 лет портландцемент вытеснил гипсовый раствор, потому что является более твердым при застывании и способен выдерживать большую нагрузку. Гипсовый раствор дает возможность легко реставрировать кирпичи, и в данный момент BRE исследует новые возможности улучшения этого процесса, чтобы сделать его более подходящим для современных строительных целей" .

В плане здания предусмотрены открытые и циркуляционные пространства с целью обеспечения минимального расхода энергии на освещение и отопление рабочих пространств. Здание в некотором смысле выполняло роль экспериментальной площадки для проверки эффективности реставрационной и консервирующей технологий.

Снижение расхода энергии на вентиляцию было достигнуто следующим образом: количество кондиционирующих воздушных потоков было снижено и максимально учтено благоприятное расположение здания. Оно построено на небольшой естественной возвышенности, и в нем была обеспечена перекрестная система вентиляции. Кроме того, летом основание возвышенности охлаждается в течение ночи, и холодный воздух проникает в здание, охлаждая его изнутри. В случайные особо жаркие безветренные дни вентиляция подключается следующим образом: к пяти рядам труб на южной стороне подходит воздух с более холодной северной стороны здания.

При проектировании систем отопления и охлаждения была максимально учтена структура здания. Трубы обеих систем расположены прямо под крышей. Летом по ним проходит вода из естественного источника, расположенного на глубине 70 метров под землей, и затем возвращается туда же. Зимой вода конвекционно нагревается. О том, что цель — энергосбережение — была достигнута, свидетельствует то, что потери энергии были снижены на 30% по сравнению с заложенными в аналогичных проектах.

При проектировании системы освещения предпочтение было отдано естественному свету. Южный фасад на 45% остеклен, и интенсивность светового потока может быть отрегулирована. Были разработаны наружные горизонтальные карнизы. В жаркие дни они снижают интенсивность светового потока, а в пасмурные, поворачиваясь в обратную сторону, увеличивая инсоляцию. Эти меры снижают потребность в искусственном освещении. Кроме того, применена новая система фирмы «Phillips», которая автоматически регулирует интенсивность светового потока до нормального уровня, присоединяясь к наружным карнизам через электронную систему управления.

BRE проводит исследования не только в Великобритании, но и в Европе, выполняя различные консультации по сносу и перестройке зданий, вторичному использованию материалов.

Признанная одной из ведущих лабораторий, выполняющих исследования по зданиям, материалам и мерам пожароопасности, BRE ориентируется на стандарты Европейского сообщества. Ежегодно лабораторию посещает огромное количество делегаций и комиссий с различных концов Европы.

Swanly secondary school

В целом необходимо отметить, что это первая школа, построенная в Лондоне за последние 13 лет. Она способна вместить 1050 учеников, кроме того, предусмотрены помещения для отдыха и работы после занятий. Важно, что размер и ориентация помещений соответствует новым требованиям к проектированию учебных зданий, установленным правительством консерваторов еще в 1990 году, и именно это сделало школу первым зданием такого рода. В северном районе Лондона эта школа стала новым социальным центром.

План сфокусирован вокруг центральной крытой улицы-атриума, окруженной кирпичными стенами, которые также окружают несколько садов и дворов с южной стороны и стоянку для автомобилей с северной. Сложные искривленные крыши здания являются архитектурной доминантой улицы и как бы приглашают внутрь здания. Колонны центрального коридора, похожие на склоняющиеся по ветру деревья, удерживаются группой диагональных стоек, поддерживающих остекление. В зимний период эта улица служит накопителем тепла для всего здания. Крыша выполнена из стеклянных панелей, т. е. специального стекла, собранного из призматических полос, которые отражают высоко стоящее летнее солнце и пропускают лучи низко стоящего зимнего, обеспечивая, таким образом, альтернативу дорогостоящему искусственному освещению.

Летом улица перекрестно вентилируется воздушными потоками, поступающими через верхнюю часть, и необходимость в дополнительном кондиционировании отпадает.

Учебные классы имеют окна, выходящие как наружу так и на внутреннюю улицу, поэтому получают максимум естественного света, тепла и воздуха. Хотя классы имеют массу достоинств, но и они уже полностью не могут соответствовать постоянно меняющимся нормам. С южной стороны школы расположены выставочные дворы.

Совсем рядом со школой есть автобусная остановка, с которой по воскресеньям начинается экскурсия по местам Джека-Потрошителя, обитавшего именно в этом районе.

Архитекторам «Percy Tomas Company» пришлось вписать школу в очень маленький кусочек свободной территории и в очень маленький для англичан бюджет: 1,7 миллиона долларов.

London Ark

Можно сказать, что англичане являются пионерами в области применения новых строительных технологий и, кроме того, уделяют большое значение экологии самого здания. Говоря об этом, хочется отметить еще одно здание, при проектировании и строительстве которого было уделено много внимания его благоприятному влиянию на окружающую среду.

London Ark (архитектор Ральф Эрскайн), построенное в 1991 году, представляет собой традиционную форму офисного здания новой социальной среды. Здание включает атриум, объединяющий все части этого «города под крышей» .

London Ark является важной ступенью в развитии экологии самого здания и подвергает сомнению то, что здание не бывает совершенным в этом плане.

Кондиционирующая система, например, крепится к потолку и свежий воздух циркулирует по всему объему с помощью распылителя. Водяные охлажденные батареи, автоматически регулирующие температуру, равную 14 градусам, препятствуют конденсации воды на стеклянном ограждении. Отработанный воздух выходит через вентиляционные решетки, установленные на деревянной крыше атриума.

Система отопления, использующая воду низкого давления, также установлена в верхней части здания. Тройное остекление способствует сохранению тепла, а также защищает от шума транспорта.

15.000 метров пространства залито натуральным светом из ядра-атриума. Воздух свободно струится внутри объема здания.

Снаружи London Ark напоминает огромную лодку, «ноев ковчег» — называют ее жители района Хаммерсмит. Медные обода, прикрепленные к стальному каркасу, выступают как связь между утонченным интерьером и грубоватым экстерьером фасада, напоминая доспехи. Цвет меди, грязновато-коричневый не слишком приятный на вид сейчас, со временем станет зеленым.

Здание внутри хорошо защищено от уличного шума, но улицы насыщены шумом поездов от расположенной рядом станции метро. Ральф Эрскайн предлагал построить парк над станцией, чтобы снизить уровень шума, но до сих пор неизвестно, материализуется ли когда-либо эта идея.

Предполагалось, что London Ark станет одним из новых типов зданий, в том числе и для жилья, но, как известно, жилье строится намного реже, чем здания офисов или банков.

Strata tower — первый экологический небоскреб Лондона, построенный в соответствии с новой законодательной программой. Согласно закону, до 2019 года в Великобритании не должно остаться «вредных» зданий, выделяющих углекислый газ.

Проект здания — это не очередной офисный центр, а жилой дом с парковкой, магазинами и фитнес-клубом, расположенных на нижних этажах. В верхней части дома установлены 3 ветряных турбины, способные генерировать около 8% энергии, необходимой для здания. Конструкция турбин с 5-ю лопастями позволяет значительно снизить уровень шума.

Высота 42-х этажного здания составляет 147,9 метров.

Стоимость проекта 113.5 млн. футов стерлингов, срок сдачи 2010 год.

Европейские государства несколько последних десятилетий работали над повышением энергоэффективности зданий. Работа ученых позволила уменьшить расход энергии в 2,5 — 3 раза, что можно назвать отличным показателем. В нашей стране такая практика только еще начинает свое развитие, но почва уже готова.

Если вы приобретете туры в Черногорию, то сможете заметить там множество энергосберегающих зданий. Такие конструкции не только не вредят экологии, но также позволяют рационально использовать ресурсы и уменьшить выделение вредных веществ в атмосферу.

Сегодня мы поговорим о том, как в Финляндии проходит строительство энергосберегающих домов. Эта страна похожа на нашу по климатическим условиям, поэтому есть чему поучиться.

Главное условие строительства энергосберегающего дома — это его герметичность. Проще говоря, от степени воздухопроницаемости напрямую зависит то количество энергии, которое тратится на обогрев жилья в холодное время года. Если обратиться к опыту Германии, то можно отметить, что здесь люди сами стремятся сделать свое жилище более герметичным. Все просто: государство предоставляет субсидии тем, у кого дом построен герметичнее, чем обычно. Данный показатель измеряется уже после строительства, поэтому ошибки исправить может не только строитель, но и жилец дома.

Современные отели Черногории также начинают переходить на энергосберегающий режим. Как известно, количество потребленной энергии мы ощущаем в сумме, указанной в счету. Это значит, что владельцы отелей сами заинтересованы в экономии энергетических ресурсов.

Кроме такого параметра как воздухопроницаемость, нужно обратить внимание еще на некоторые показатели. Например, большинство современных энергосберегающих домов построены из дерева. Почему? Все дело в том, что брус способен поглощать часть влаги, что позволяет поддерживать оптимальные условия внутри помещения. Здесь большая часть ответственности ложится на строителя, ведь от качественной обработки древесины и сборки дома зависит и уровень влажности в помещении.

Сегодня бревна обрабатываются несколькими способами. Существуют автоматические линии пазования, полуавтоматические линии пазования, а также ручные линии пазования. От выбора той или иной технологии зависит конечный результат строительства. Так, наиболее сложной считается работа на ручных линиях пазования.

Наконец, нужно ответственно подходить к этапу шлифования древесины. Качество и точность проделанной работы влияет на результат.

Сегодня можно услышать об энергосберегающих домах, работающих на энергии солнечного света. Такая практика пока не нашла широкого применения и может быть использована не во всех странах, но решение довольно интересное. Дело в том, что в строительстве таких домов используются большие солнечные батареи, а во многих странах не представляется возможным работать на данной энергии.

Зарубежный опыт

Поощрение внедрения энергосберегающих технологий требует комплексного подхода, в котором наравне с созданием законодательных норм необходимо учитывать экономические интересы собственников жилья и инвесторов. К пониманию этого основополагающего момента пришли во всех развитых странах мира.

Примером является немецкий опыт стимулирования повышения энергоэффективности в жилищном строительстве. В прошлом году субсидии на реконструкцию домов с целью снижения энергопотребления в Германии составили порядка 1,5 миллиардов евро. Для собственников жилья, планирующих произвести реконструкцию дома с целью повышения его теплотехнических характеристик, предусматривается снижение налогового бремени на 20%. Также неплохим стимулом признаются банковские кредиты со сниженной процентной ставкой.

Аналогичные механизмы применяются и в других странах. Например, в Швейцарии инвесторы, вкладывающие средства в строительство зданий с низким энергопотреблением, получают государственную субсидию в размере 50 тысяч евро. Во Франции к собственникам, утепляющим дома, сданные в эксплуатацию до 1977 года, применяются налоговые льготы в размере 40%. В США энергетические компании устанавливают льготные тарифы на оплату энергии для энергоэффективных зданий.

В то же время, помимо действенных финансовых механизмов стимулирования собственников жилья и инвесторов, в странах Европы и США действуют законодательные нормы, устанавливающие жёсткие стандарты энергопотребления для вновь строящихся зданий, системы контроля энергоэффективности и привлечения к ответственности за нарушение этих норм.

… и российская действительность

В России исторически сложилось так, что государство использует преимущественно административные рычаги воздействия, практически полностью забывая о финансовых механизмах стимулирования. Например, принятие СНиПа 23−02−2003 «Тепловая защита зданий» позволило снизить энергопотребление вновь строящихся жилых домов. Однако при отсутствии экономических стимулов многие инвесторы продолжают финансировать строительство энергорасточительных зданий. Такой подход обеспечивает им большую прибыль за счёт снижения затрат на строительство.

Ещё одной проблемой является несовершенство действующего законодательства, в частности, отсутствие механизмов контроля и привлечения к ответственности застройщиков, которые не соблюдают стандарты энергоэффективности при строительстве жилых домов.

Хотя возможно скоро ситуация изменится: в настоящее время Госдума РФ рассматривает проект нового федерального закона «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности». Он предусматривает ужесточение требований к помещениям и устройствам в части потребления ими энергии и экономическое стимулирование внедрения энергосберегающих технологий.

В соответствии с законопроектом ввод в эксплуатацию помещений с коэффициентом энергоэффективности ниже установленного уровня предлагается запретить, а с пользователей уже построенных зданий взимать платежи. Для юридических лиц и индивидуальных предпринимателей, разрабатывающих и внедряющих энергосберегающие технологии, предусмотрены бюджетные субсидии. Приоритетно механизм субсидирования будет применяться в отношении проектов экономии природного газа, электроэнергии и тепла.

В последние годы в ряде регионов началось создание нормативной базы для стимулирования собственников жилья и инвесторов к повышению энергоэффективности зданий при строительстве и реконструкции. Например, закон № 35 «Об энергосбережении в г. Москве», принятый депутатами Московской городской Думы 5 июля 2006 года. При его создании учитывались недочёты Федерального Закона «Об энергосбережении», а также опыт разработки аналогичных нормативных актов в других субъектах РФ.

В качестве приоритетных направлений деятельности закон выделяет организацию системы контроля за расходованием энергоресурсов и их эффективным использованием, совершенствование правового регулирования в области энергосбережения, а также обеспечение заинтересованности производителей, поставщиков и потребителей энергоресурсов в повышении эффективности их использования.

В рамках закона «Об энергосбережении в г. Москве» в 2007 году началась работа над созданием концепции комплексной программы «Энергосбережение в городе Москве на 2009;2013 гг. и на перспективу до 2020 года». Согласно концепции главный фактор, стимулирующий интерес собственников жилья к внедрению энергосберегающих технологий, — снижение затрат на оплату энергоресурсов. В свою очередь, для застройщиков и инвесторов стимулом является возможность технологического присоединения к инфраструктуре по более низкой цене по сравнению с тарифом, либо возможность присоединения в условиях физического дефицита существующих мощностей (когда это невозможно сделать по стандартной процедуре).

За последние несколько лет в Москве накоплен определённый практический опыт в формировании интереса собственников жилья к энергосбережению. Речь идёт об оборудовании многоквартирных домов приборами учёта тепловой энергии. На сегодняшний день такими приборами оснащено более 90% жилого фонда в зоне действия МОЭК. В большинстве случаев они позволили снизить платежи за фактически поставленную тепловую энергию по сравнению с усреднённой системой оплаты, существовавшей раньше. Снижение платежей послужило стимулом к росту популярности поквартирных приборов учёта и осознанию необходимости экономии тепловой энергии.

Эффективные меры стимулирования собственников жилья и инвесторов

Учитывая существующие проблемы, главными задачами формирования интереса собственников жилья к внедрению строительных энергосберегающих технологий и стимулирования инвестиций в строительство энергоэффективных домов, является совершенствование нормативной базы, а также разработка и применение конкретных мер экономического стимулирования.

Основными направлениями совершенствования действующего в данной сфере законодательства является разработка правовых и технических механизмов стимулирования. В первую очередь, это создание комплекса региональных строительных норм и стандартов, регламентирующих процесс проектирования и строительства зданий с учётом применения эффективных энергосберегающих технологий.

Не менее важно подготовить критерии оценки энергетической эффективности проектов при строительстве новых и реконструкции существующих домов. Необходимо формирование органов, контролирующих выполнение застройщиками требований энергоэффективности, а также создание системы мониторинга эффективности внедрения энергосберегающих технологий. Помимо этого, требуется разработка мер персональной ответственности за несоблюдение застройщиками стандартов энергетической эффективности.

При разработке механизмов экономического стимулирования собственников жилья и инвесторов целесообразно ориентироваться на опыт развитых стран в данной сфере. В частности, к числу эффективных стимулирующих факторов относится право пользования налоговыми льготами, ссудами со сниженными процентными ставками, а также право на получение субсидий, частично покрывающих затраты на внедрение энергосберегающих технологий. Эти меры могут быть ориентированы как на частных лиц, так и на инвесторов и способствовать повышению интереса к энергосберегающим технологиям и привлечению инвестиций в строительство энергоэффективных зданий.

В то же время, достаточно результативными могут быть и другие меры, например, применение энергетическими компаниями тарифной сетки, предусматривающей льготы на оплату энергии для зданий с низким энергопотреблением. Здесь следует уточнить, что возможность снизить затраты за счёт экономии энергии без получения прав на льготы не будет для собственников жилья сильным стимулирующим фактором, учитывая затраты на проведение работ по повышению энергоэффективности здания.

Для инвесторов дополнительным стимулирующим фактором может стать возможность технологического присоединения к тепловым сетям по более низкой цене, либо возможность присоединения в условиях дефицита существующих мощностей, что предусмотрено, например, в проекте концепции комплексной программы «Энергосбережение в городе Москве на 2009;2013 гг. и на перспективу до 2020 года» .

Не менее важным для стимулирования внедрения энергосберегающих технологий в строительство является всестороннее информирование собственников жилья о важности экономии энергетических ресурсов, описание экономической выгоды от внедрения энергосберегающих технологий.

Так, существует информационная программа по энергосбережению, проводимая при поддержке Департамента топливно-энергетического хозяйства г. Москвы и Министерства регионального развития РФ. Особенность кампании, заказчиками которой являются государственные органы, ответственные за реализацию городских программ по энергосбережению, является не просто призыв к общественности рационально использовать теплои электроэнергию, но и предложение конкретных полезных советов по ее экономии.

К программе с августа 2008 года присоединился мировой лидер в области производства негорючей теплоизоляции — компания ROCKWOOL. В рамках кампании работает сайт www.beregiteplo.ru, рассказывающий о потерях энергии и тепла в России, эффективных способах их сокращения и опыте строительства энергоэффективных зданий в Европе и России.

Таким образом, необходим комплексный подход к стимулированию повышения энергоэффективности строящихся и существующих зданий. Как показывает опыт зарубежных стран — Германии, Дании, Великобритании, Финляндии, США и других, только совершенствование действующего законодательства в совокупности с применением конкретных экономических механизмов для собственников жилья и инвесторов может способствовать широкому распространению строительных энергосберегающих технологий.

Энергоактивные здания

Концепция энергоактивного здания базируется накомбинированном использовании существующего передового теплотехнического оборудования, применении инновационных разработок в области ограждающих конструкций и использовании возобновляемых источников энергии— солнечного излучения, тепла воздуха и грунта.

Теплотехническим базисом концепции является то, что для круглогодичного отопления и горячего водоснабжения здания типа коттедж, спроектированного с учётом современных требований теплоизоляции и герметизации, требуется энергии в 10 раз меньше, чем поступает энергии солнечного излучения на ограждающие строительные конструкции здания в течении года (для условий северных районов Украины). Избыток тепла летнего периода накапливается в сезонном аккумуляторе тепла и эффективно используется при помощи теплового насоса в течение года.

Эксплуатационные расходы на горячее водоснабжение, отопление, вентиляцию и кондиционирование энергоактивного здания в 4 — 10 раз меньше чем для аналогичного здания, оснащённого газовым котлом и кондиционером (в ценах на энергоносители 2008 года). Газ в энергоактивном здании не используется (не следует опасаться подорожания газа до европейских цен), а единственным потребляемым внешним энергоносителем является электроэнергия, которая является внутренним украинским продуктом и цена на который не будет подвергнута резкому росту. Дополнительным плюсом использования электроэнергии есть льготные тарифы при её использовании для отопления и приготовления пищи, а также «ночной» тариф. Эксплуатация энергоактивного здания является наиболее экологически чистым вариантом обеспечения комфортных условий для людей, и является наиболее удобной для регулирования, автоматизации и сточки зрения безопасности.

Основополагающими подходами при проектировании энергоактивных зданий являются:

А. Сбережение энергии содержащейся и выделяемой внутри здания— теплоизоляция и герметизация ограждающих конструкций и цокольного этажа (подвала).

Б. Возвращение энергии, сбрасываемой в результате обязательных процессов— вентиляция, канализация.

В.

Введение

внутрь здания энергии окружающей среды— солнечное излучение, тепло наружного воздуха и грунта.

Технические решения и требования, применяемые в энергоактивных зданиях:

1) Высокие теплоизоляционные свойства ограждающих строительных конструкций. Теплоизоляция от грунта фундаментов и цокольного этажа (подвала). Теплосберегающие оконные системы;

2) Максимальная герметизация здания. Двери должны быть снабжены устройствами автоматического закрывания (доводчиками). Наружные двери и окна должны быть снабжены датчиками закрытия;

3) Оборудование здания комбинированной системой горячего водоснабжения, отопления, вентиляции и кондиционирования включающей в себя энергоактивные ограждающие конструкции (ЭАОК), тепловой насос, сезонный аккумулятор тепла и использующей возобновляемые источники энергии— солнечное излучение, тепло воздуха и грунта.

Высокая эффективность работы системы обуславливается использованием в холодный период года запасаемого в тёплый период года избытка тепла, и соответствующего увеличения термического коэффициента теплового насоса, обусловленного повышением температурного уровня низкопотенциального источника тепла (сезонного аккумулятора тепла). В тёплый период увеличивается холодильный коэффициент теплового насоса, что обусловлено снижением температурного уровня конденсатора;

4) Приточно-вытяжная система вентиляции с рекуператором тепла совмещённая с центральным фанкойлом отопления-кондиционирования;

5) Низкотемпературная система отопления;

6) Крыша и фасады (отдельные участки) выполнены в виде энергоактивных ограждающих конструкций на базе гелиопрофиля;

7) Оснащение энергоактивного здания элементами системы «умный дом» .

Концепция энергоактивного здания наиболее эффективно может быть реализована при строительстве новых и реконструкции старых зданий следующего назначения: торгово-культурные сооружения, коттеджи, объекты рекреационного назначения (пансионаты, больницы, дома отдыха), многоквартирные дома и административно-жилые комплексы, объекты дошкольного воспитания и образования.

Общежития

Общежития с солнечным эпергоснабжением для временного проживания учащейся, рабочей и семейной молодежи проектируют по норме 6 м² жилой площади на одного человека с общественными помещениями обслуживания для города, поселкового и сельского строительства.

В сельской местности и рабочих поселках городского типа, для поселков с постоянным и сезонным проживанием населения общежития могут быть квартирными для семей из 2…6 человек, бригадными для рабочих производственных групп на 10…100 человек (полеводческие и животноводческие бригады), общежитий-комплексов для больших производственных коллективов (200…1200 человек).

Основные требования проектирования общежитий: компактность объемно-планировочного решения с учетом обеспечения комфортных условий в различных природно-климатических условиях, сохранение теплоты или солнцезащиты от перегрева.

Одноэтажное мобильное общежитие с отдельно стоящими жилыми ячейками (упрощенного типа) с энергоснабжением от солнечных батарей ветроагрегатов (МАРХИ). Архитектурно-планировочное решение предусматривает объединение в едином общежитии комплекса жилых комнат, помещений общественного назначения и обслуживания. Конструктивно-планировочные элементы выполняют в виде контейнеров, которые изготовляются цельнометаллическими, из клеефанерных панелей или из панелей, облицованных фанерно-стружечной плитой.

Отопление и горячее водоснабжение предполагаются от плоских солнечных коллекторов типа «горячий ящик», от этой же системы работает и охлаждение зданий. Резервным является отопление от котельной, размещенной в отдельном энергоблоке. Электроснабжение — автономное, в основном от солнечных батарей, ветряных установок и дополнительное — от дизельных, размещаемых в отдельном энергоблоке (возможно подключение к сетям). Гелиотехнические установки размещаются в специальных панелях, опирающихся на сборно-разборную конструкцию, которая устанавливается на крыше здания, но может размещаться и отдельно на опорах. Панели с солнечными коллекторами и солнечными батареями могут поворачиваться вокруг горизонтальной оси для лучшего улавливания солнечной радиации. Размещение гелиотехнических установок на крыше здания имеет то преимущество, что они служат солнцезащитой для крыш. Ветроагрегаты размещаются отдельно от зданий.

Одноэтажное мобильное общежитие с системами автономного энергоснабжения, включаемыми в конструкцию здания (МАРХИ). В основу архитектурно-планировочного решения сезонного общежития-комплекса положен принцип объединения жилой и культурно-бытовой частей зданий в единый комплекс.

Конструктивно-планировочной основой проектов является объемный элемент — контейнер с наружным размером 6,5X3 м в плане, высотой 2,8 м при внутренней высоте 2,5 м. Доборными элементами являются контейнер размером 3Х3 м в плане, высотой 2,8 м и контейнер-энергоблок с наклонной стеной размером 3Х3 м в плане, высотой 6,5 м.

Планировочные элементы, включающие основное инженерное оборудование, размещают только в жилых ячейках при максимальной концентрации санитарно-технических устройств. Размещение гелиоустановок и ветроэнергетических устройств осуществляют в специальном контейнере с наклонной стеной, в котором находятся аккумуляторы тепла и электроэнергии.

Жилые ячейки рассчитаны на 6 человек. Здания запроектированы из объемных блоков-контейнеров полной заводской готовности. Контейнеры размером в плане 6,5X3 и 3X3 м могут быть изготовлены на любом предприятии, занимающемся производством легких самонесущих объемных блоков. Перевозка, монтаж и демонтаж контейнеров организуются обычным способом. Контейнеры-электроблоки с гелиоустановками перевозят на железнодорожных платформах и трайлерах попарно в горизонтальном положении, сложенными коллекторами друг к другу.

Общественные здания Проектирование общественных гелиоэнергоактивных зданий (детских дошкольных учреждений, школ, лечебных здании, спортивных и оздоровительных учреждений, культурно-зрелищных зданий, торговых, административных зданий, гостиниц) осуществляется как в нашей стране, так и за рубежом.

Особенно эффективно проектирование многофункциональных кооперированных общественных зданий, содержащих в едином объеме функционально изолированные блоки различных учреждений общественного обслуживания (сельсовет — отделение связи — гостиница; школа — клуб — спортивный комплекс и др.).

По характеру размещения гелиоприемников известны общественные здания с пассивными и активными системами, с коллекторами, совмещенными со стеновыми ограждениями или покрытием, а также отдельно стоящими вне здания, Коллекторы-солнцеуловители, могут быть размещены на покрытии плоском, скатном или, что особенно эффективно, пространственном (оболочки, складки, купола, мембраны и т. п.). Коллекторы, органически входящие в состав конструкции общественного здания и выполняющие одновременно функции несущие, ограждающие и теплотехнические, рационально размещать в ограждениях с учетом образования системы плоскостей с различным наклоном к горизонту и ориентацией по азимуту для лучшего использования суточного и сезонного перемещения солнца. При этом коллекторы попеременно воспринимают солнечную энергию в течение светового дня, имея различную ориентацию.

Отражающие поверхности или коллекторы на большой солнцеулавливающей плоскости общественных зданий должны составлять унифицированный модульный ряд, взаимосвязанный с основной конструктивной системой функционально-планировочных элементов, с шагом колонн или несущих стен и высотой этажей. Модульный ряд основывается на величине единого модуля М-10 см и кратных ему укрупненных модулей ЗМ, 6 М, 12 М, 15 М и т. п.; дробных модулей ½М, ¼М и др.

Примером общественных энергоактивных зданий, является проект общественного центра жилого комплекса научного городка в Ашхабаде. Принятые архитектурные формы свода зрелищной части комплекса, а также плоское покрытие смежного блока общественного назначения обеспечивают максимальное улавливание солнечной энергии.

Интересные архитектурно-планировочные решения общественных зданий гелиокомплекса «Солнце» осуществлены в Средней Азии. Малоэтажное здание серии «С» с солнечной установкой горячего водоснабжения имеет энергоактивные свойства пассивной солнечной системы за счет применения «стен Тромба» в плоских покрытиях остекленных элементов, а также устройства «гелиотеплиц» в покрытиях.

В этом административном энергоактивном здании со столовой, конференц-залом, библиотекой и парадным четырехсветным атриумом осуществлено повышение степени эффективности солнечного энергоснабжения и утилизации энергии. Коллектор, занимающий часть ограждающих конструкций, выполнен из звеньев на основе унифицированной системы. Звенья коллектора состоят из плоских панелей или панельных блоков с гелиоприемниками, а также солнечной ловушкой из селективного остекления. Звенья коллектора состыкованы горизонтально или наклонно, ориентированы торцами и образуют выпуклый по отношению к падающему солнечному лучу двугранный угол, а также вогнутый угол по ходу солнечного луча между смежными торцами панелей. Верхнее звено коллектора отклонено от вертикали в сторону ствола центрального лестнично-лифтового блока.

В вариантных решениях многоэтажного здания возможно выполнение гелиоприемника из фотоэлектрических преобразователей, дополненных каналами теплообменника.

Рассматриваемое энергоактивное общественное здание выполнено из бетона, железобетона, стали, алюминия, стекла, пластмассы, эффективных теплоизоляционных материалов.

По данным техноэкономических расчетов данное решение обеспечивает повышение энергетической эффективности улавливания коллектором концентрированной солнечной энергии в многоэтажных общественных зданиях башенного типа в 1,8…4,7 раза по сравнению с другими известными решениями, в которых солнечный коллектор располагался лишь на крыше здания.

Конструкции административного здания, входящего в состав главного корпуса, выполнены из стандартных железобетонных элементов антисейсмических серий ИИС-20 и ИИС-04, ограждающие стены — из навесных керамзитобетонных панелей с фактурным слоем из белого цемента с белой мраморной крошкой. Плоскости стен облицованы белым мрамором. Для защиты от перегрева в проветриваемой кровле устроена солнцезащита в виде трехмерной решетки с солнцезащитными экранами из солнцеотражающего стекла. Экраны расположены в зависимости от ориентации фасадов вертикально или горизонтально.

Ниже приведены примеры общественных гелиозданий за рубежом.

Одноэтажное здание автобусного парка (США) в составе зала операций и отдыха пассажиров, помещений администратора, диспетчера и обслуживания. Плоскости ограждений стен, выполненные из стеклоблоков, аккумулируют тепло, необходимое для энергоснабжения здания. Оборудование здания предусматривает воздушное отопление, кондиционирование и вентиляцию воздуха. Площадь здания — 1395,5 м².

Центр физического образования (США) включает в состав помещений главную спортивную арену площадью 9290 м², бассейн площадью 2146 м², теннисные корты, студию танцев, помещения секций каратэ и другие обслуживающие помещения. Большие плоскости стекла в стеновых ограждениях, а также использованное в конструкции покрытия стекловолокно аккумулируют солнечную энергию, обеспечивающую энергоснабжение здания. Общая площадь здания 22 854 м2.

Здание общеобразовательной школы (г. Вашингтон) — проект весьма рациональный в части освещенности и аккумуляции энергии по сравнению с имеющимися школьными зданиями, потребляющими 30…40% энергии для искусственного освещения помещений. Аккумуляция солнечной энергии достигается ориентацией большей части остекления оконных проемов на солнечные стороны горизонта; при этом высота окон невелика — всего 1,5 м, высота помещений от пола до потолка 2,8 м. Эффект энергоснабжения достигается также применением рациональных смесей при оборудовании инженерных коммуникаций и тщательным контролем освещения при эксплуатации. Площадь здания 6503 м².

Центральный парк отдыха (Калифорния) является одновременно выставочным центром. Энергия солнца аккумулируется ландшафтом — массами земли, зеленых насаждений, водных зеркал — и преобразуется в требуемую энергию в результате применения специального оборудования. Комбинация термического эффекта природных масс, особенно массивов земли, примененных для внешней декоративной засыпки павильонов с пассивной энергией солнца обеспечила успешное решение энергообеспечения комплекса.

Спортивный комплекс университета (г. Мехико) представляет архитектурно-планировочное решение в виде атриума, где расположены амфитеатр для проведения показательных выступлений и спортплощадки. Атриум формируют спортивные корпуса, размещаемые с трех сторон. Завершает комплекс территория университета. Гелиоприемники, размещаемые в покрытиях здании и малых формах атриума, аккумулируют солнечную энергию и обеспечивают водяное отопление, вентиляцию и освещение зданий комплекса.

Гелиокомплексы жилых и общественных зданий Гелиокомплексы жилых и общественных зданий создают возможность иметь централизованное энергоснабжение зданий и предпосылки перераспределений тепла в зависимости от потребностей, каждого жилища или общественного здания. При этом возможна организация комплексного способа получения, хранения и распределения полученной энергии.

Еще в 1973 г. на выставке в ЮНЕСКО были представлены проекты городов на 100 тыс. жителей и более со снабжением от централизованных солнечных электростанций. Основой энергоснабжения являлись направленные солнечные лучи (проект «Экополис» (Франция), расположенный террасами на склоне холма) Гелиокомплексы групп жилищно-общественного назначения или небольших поселков, многочисленные разработки которых ведутся в нашей стране и за рубежом, очень перспективны. В мире широко известен научно-производственный многофункциональный гелиокомплекс по созданию концентрированной солнечной энергии полигон «Солнце», разработанный и осуществленный в Средней Азии.

Гелиокомплекс в составе жилищ, пространства для коллективной деятельности и обслуживания. Компактное жилое образование имеет централизованную систему энергообеспечения от единой гелиотермической установки (МАРХИ). Жилые ячейки группируются вокруг водяного зеркала. Гелиотермическая установка оборудована плоскими водяными коллекторами и термосом-накопителем. Сблокированные жилые дома имеют коммуникационные галереи по первому этажу. В центре здания расположен вертикальный двухсветный объем теплицы для выращивания овощей, которая использует энергию от центральной установки. В самом доме размещены лишь коллекторы-концентраторы для приготовления пищи.

Жилой гелиокомплекс в едином здании (Франция). Проект рассчитан па коллективное проживание людей, ведущих общее хозяйство. Жилое образование компактно с четко выраженной геометрической формой. Двухэтажные жилые ячейки чередуются с помещениями общественного пользования — залами собраний, отдыха и др.

Все жилые общественные и производственные помещения, включая места для содержания домашних животных, объединены внутренней коммуникационной связью по первому этажу. К жилым ячейкам с южной стороны примыкает гигантская коллективная оранжерея со стеклянным полусферическим покрытием, являющаяся пассивным накопителем тепла. Нагретый воздух из нее путем конвекции распределяется в помещения здания.

Гелиопоселок ступенчатой структуры с общественным обслуживанием (Дания). Первичной жилой единицей является трехи четырехкомнатное одноквартирное жилище (без кухни и хозяйственных помещений). Жилая группа на 15 жителей в составе трех-, четырех домов объединена вокруг общественного блока, в который имеют непосредственный выход все квартиры. Состав общественного блока включает кухню с кладовыми, столовую и помещения для отдыха. Вокруг домов трех жилых групп располагаются подсобные сельскохозяйственные сооружения.

Гелиопоселок с пирамидальными жилищно-общественными комплексами (Бельгия). Объемно-планировочное решение представляет собой восьмигранные пирамиды каркасных деревянных домов, размещенных на общем основании первого этажа, где находятся гараж, мастерские, хранилище. В центре каждого дома находится вертикальная шахта с лестницами, регулирующий термостат, ветряной циркуляционный насос, фильтр водяной очистки и т. д. Солнечные коллекторы вмонтированы в скаты кровли домов.

Гелиокомплекс «Солнце» (Узбекистан). Научно-производственный гелиокомплекс «Солнце» осуществлен на основе глубоких исследований в архитектурно-строительном проектировании. Сооружения этого типа, концентрирующие солнечную энергию, в пространственном решении имеют новые архитектурные формы, отражающие национальное содержание с учетом композиционно-информативной роли цвета в соответствии с функционально-планировочной характеристикой зданий и сооружений. В планировке гелиокомплекса «Солнце» использован исторически сложившийся в условиях жаркого климата прием замкнутой композиции. Повышенная плотность застройки, при этом обеспечивает наибольшую затененность объектов.

Научный гелиокомплекс включает пять структурных подразделений: главный корпус, гелиостатное поле, концентратор и другие, расположенные по продольной оси. Для подъема на концентратор имеется лестнично-лифтовая башня.

Поступающие от гелиостатов солнечные лучи отражаются от элементов зеркала концентратора в виде части параболоида вращения с зеркальной отражающей поверхностью, собираются в фокусе на гелиоприемнике солнечной печи. Лучистый поток отражается на установленном на оптической оси север — юг концентраторе с гелиостатами, следящими за Солнцем в течении дня. Солнечная радиация улавливается параболической зеркальной поверхностью и собирается в фокусную точку диаметром 40 см. При слежении за Солнцем поворот зеркал осуществляется вертикально и горизонтально. Гелиостатное поле включает систему отдельно стоящих гелиостатов, обеспечивающих направление отраженных солнечных лучей, с площадью зеркальной поверхности каждого 50 см².

Требования выбора участка и конкретную привязку к нему гелиоэнергоактивного здания в комплексе с другими имеющимися зданиями следует осуществлять с учетом рациональной его удаленности от других объектов. При этом необходимо обеспечить незатенясмость приемных элементов его гелиоустановки рельефом местности, другими зданиями и сооружениями в период работы гелиоустановки или круглосуточно.

Рационально размещать гелиоэнергоактивные здания на открытой горизонтальной площадке, на солнечном склоне или у подножия рельефного образования (естественного или искусственного). В комплексах гелиозданий возможно использование приема полного или частичного расположения энергоактивного гражданского здания на солнечном склоне рельефного образования.

В крупных многофункциональных гелиокомплексах рационально применение генеральных планов следующих функционально-планировочных систем:

линейная с размещением объектов по продольной оси (север — юг);

линейно-поперечная — зоны и объекты располагаются по продольной оси с одним или несколькими смещениями относительно оси с образованием поперечных второстепенных осей;

центрально-периметрическая — зоны и объекты располагаются вокруг, центральной площади, которая является пешеходной и общественной зоной, а транспортная зона — по внешнему периметру;

центрично-фокусированная — зоны и объекты размещаются вокруг открытого пространства с гелиостатным полем.

В решении проектов планировки гелиокомплексов учитывают природно-климатические особенности района, а также возможности формирования среды обитания людей, размещения жилых и общественных зданий социальной инфраструктуры населенных мест.

Архитектурная композиция в формообразовании гелиоэнергоактивных зданий.

Архитектура гелиоэнергоактивных зданий выражает существо гелиотехнических идей, заложенных в решения конструктивных элементов и соответственно определяющих формообразование объемно-пространственной структуры жилых и общественных зданий в соответствии с функциональным процессом, осуществляемым в здании. Специфика определяется расположением и конструкцией Использование солнечной энергии для энергоснабжения гражданских зданий вызывает значительные изменения его объемно-планировочной структуры и внешнего вида — «гелиоархитектуры». Следствием является изменение психологических и социальных установок в отношении к естественным ресурсам земли, разумным способом их потребления и охраны окружающей природной среды.

Формообразование объемно-пространственного решения жилых и общественных зданий с солнечным энергообеспечением обусловлено в активных системах структурой солнечных коллекторов (теплообменников, насосов, датчиков, аккумуляторов и т. д.), элементов пассивных систем (массивных стен, остекленных поверхностей и др.) и их сочетаний. Например, форма здания с солнечными коллекторами простейшего типа в виде плоского застекленного сверху и теплоизолированного снизу ящика с заложенной в него зачерненной металлической панелью, имеющей клапаны с коллекторами, монтируемыми в структуры большой площади, размещаемые наклонно или вертикально на южном фасаде здания. Такая плоскость в виде ассиметричного ската кровли или вертикальной стены придает необычный облик всему сооружению.

Пространственные покрытия, обеспечивающие наилучшие возможности солнечного энергоснабжения гражданских зданий, а также создание естественной вентиляции путем увеличения части помещении (так называемая «солнечная труба») с размещением вентиляционных отверстий, как в нижней, так и верхней зонах, создают условия для распространения атриумных и двух световых пространств в зданиях. Организация вертикальных воздушных потоков в гражданских зданиях позволяет создать эффективную систему проветривания и обогрева интерьера практически без специальных технологических устройств.

Одним из важнейших требований к проектированию энергоактивных гелиозданий является учет факторов окружающей среды, воздействующих на здание и участвующих в формировании его внешнего объёмно-пространственного решения.

Влияние общих требований на проектирование зданий основано на принципе взаимосвязи природного окружения и архитектуры энергоактивных зданий с учетом создания оптимальных экологических и микроклиматических условий среды обитания человека.

Тепловая характеристика здания зависит не только от аккумулируемых свойств его наружных ограждений, но и от структурной формы и размеров здания. Соответствующим формообразованием возможно изменять количество поступления тепла в помещения через ограждения.

Оптимальной является кубическая форма жилых зданий, как сочетающая наибольший объем с наименьшей площадью наружных поверхностей ограждения. Более высокие показатели в отношении сохранения тепла зимой и обеспечения прохлады летом обеспечивают общественные здания полусферической формы или близкие к ней, а также крупные в плане с купольным покрытием.

Исследованиями, проводимыми в нашей стране и за рубежом, установлено, что применение компактных полусферических, усеченных цилиндрических и других подобных форм зданий повышает эффективность гелиосистемы. Традиционные здания параллелепипедной формы с гелиосистемами обеспечивают не более 55… 57% их потребности в энергии.

На архитектурную композицию гражданского гелиоэнергоактивного здания оказывает большое влияние:

введение

объема дополнительного автономного коллектора, энергетически связанного со зданием, вынос коллектора за конструктивные габариты здания или размещение его на смежном вспомогательном объекте малых архитектурных форм (беседок, теневом навесе);

введение

следящего за Солнцем коллектора;

вращение здания в режиме слежения за Солнцем;

введение

внешних и внутренних отражателей, увеличивающих энергоактивность светопроемов и коллекторов солнечной энергии. При этом возможно применение отражателей на трансформируемых элементах здания (защитных створок на окнах, фонарях) в системе коллекторов солнечной энергии, устройство направленных отражателей на смежных зданиях.

Интеграция вышеперечисленных приемов создает большие возможности для повышения архитектурной выразительности гелиозданий.

При этом целесообразен учет основных категорий, видов, средств и свойств архитектурной композиции: тектоники, масштаба и масштабности, пропорций и пропорционирования, цвета, ритма, теней и пластики, симметрии и асимметрии, динамичности и статичности, нюанса и контраста и т. п.

Новые типы небольших энергоактивных зданий.

В ходе разработки принципиально новых типов небольших энергоактивных или точнее, ветроактивных зданий с крышной ветроэнергетической установкой геликоидного типа, имеющей вертикальную ось вращения, авторами ведется поиск их оптимальных архитектурно-технических решений. Под небольшими ветроактивными зданиями подразумеваются здания, которые способны получать, как минимум, всю требующуюся для их эксплуатации энергию (без учета повышенного расхода технологической энергии в некоторых производственных зданиях) за счет расположенной над ними одной вертикально-осевой геликоидной ветроустановки (одноили двухъярусной) с оптимальной для данного типа ветротехники мощностью генератора (не более 30 — 50 кВт) и экономически целесообразной тепловой гелиосистемы. Пока предлагаемые объекты, которые ассоциируются больше с энергетическими сооружениями, чем собственно со зданиями, воспринимаются даже многими специалистами некоторым скептицизмом. Вместе с тем спрос на рассматриваемые постройки должен появиться тогда, когда приоритетной задачей станет достижение максимально возможной энергоэффективности и экологической чистоты зданий. И произойти это может уже в связанных, главным образом, с динамическими нагрузками, шумом и электромагнитными полями, вызываемыми ветроустановкой, то их можно будет компенсировать за счет специфических строительных и технических приемов. Разрабатываемые ветроактивные здания позволяют, во-первых, экономить территорию, во-вторых, существенно сокращать объемы использования энергии, получаемой за счет сжигания ископаемого топлива, и, в-третьих, производить энергию даже в намного большем количестве, чем требуется для их эксплуатации. Излишки электроэнергии выгодно использовать для обеспечения частной производственной либо сельскохозяйственной деятельности или направлять в централизованные электросети. А такие сети являются самыми эффективными аккумуляторами электроэнергии. Кроме того, избыточная энергия — это и запасной энергетический ресурс для компенсации периодических спадов сезонной выработки возобновляемой энергии. Разрабатываемые ветроактивные здания должны иметь сбалансированные и равноценные по значимости архитектурно-технические, то есть архитектурные, конструктивные, конструктивно-технологические и инженерные решения. Причем объемно-планировочные построения следует осуществлять исходя из вполне определенных энергетических, экологических и экономических ограничений.

Для оптимального функционирования всех инженерных систем предлагаемых зданий их следует автоматизировать. Величина отапливаемого объема ветроактивных зданий регламентируется мощностью и размерами ветроэнергетической установки. Но в любом случае ее габаритные размеры в плане не должны значительно превышать соответствующих размеров отапливаемой части здания. При этом следует решать такую задачу: стремясь к увеличению размеров ветроустановки (для увеличения ее мощности) и уменьшению размеров здания (для уменьшения энергетической нагрузки), находить оптимальный вариант. Кроме того, существует необходимость лимитирования абсолютной высоты и абсолютной мощности ветроустановки.

Представляется обоснованным применять в жилых и подобных им по основным параметрам общественных зданиях по возможности только одноярусные (однокаскадные) ветроустановки, а в производственных (в зависимости от их размеров и энергопотребления) — одноярусные или двухъярусные (двухкаскадные).

Энергоактивные дома в Днепропетровске

Энергоактивные здания: солнце и земля вместо газа В Днепропетровской области начато строительство двух домов, отопление и горячее водоснабжение которых осуществляется исключительно за счет солнечной энергии и тепла земли. К сожалению, подобные проекты — пока единичные. Внедрение же новых технологий на общегосударственном уровне дальше разговоров не идет.

При возведении двух частных коттеджей в Днепропетровске и пгт. Кировское (Днепропетровский район) реализуется система «Альтернативного тепло-энергообеспечения объектов» (АТЭО), позволяющая комплексно использовать возобновляемые источники энергии. Ее внедрение позволяет круглогодично обеспечивать объекты любой площади отоплением, горячей водой, кондиционированием и вентиляцией, затрачивая при этом в 5 раз меньше средств, чем при использовании традиционных источников энергии.

Это первые примеры применения АТЭО в Украине на сегодняшний день. Возможно, в ближайшее время к ним присоединится еще один проект: коммерческий объект площадью 5 тыс. кв. метров в Днепропетровске. Переговоры по этому поводу сейчас ведутся.

Основными компонентами системы являются энергоактивная крыша, сезонный аккумулятор тепла, тепловой насос (ТН), система утилизации вентиляционных выбросов и система распределения теплого и холодного воздуха (фэнкойлы). Принцип работы данной технологии — крыша здания, выполненная из гелиопрофиля ТЕПС, круглогодично улавливает солнечную энергию и преобразует ее в тепловую. В зимний период полученное тепло напрямую направляется на систему горячего водоснабжения и отопления. А в теплое время года — на подогрев воды, а излишки накапливаются в сезонном аккумуляторе тепла, расположенном под зданием или рядом с домом в толще грунта. За весенне-летний сезон температура грунта в сезонном аккумуляторе повышается с +8Со до +20Со.

Третий компонент системы — ТН, который в холодный период будет отбирать тепло от нагретого летом грунтового аккумулятора и отапливать дом. Летом ТН работает в режиме кондиционирования, наоборот, «перекачивая» отобранное из самого здания тепло в сезонный аккумулятор, что обеспечивает его дополнительный подогрев.

При классическом использовании грунтовых ТН на 1 кВт затраченной электроэнергии можно получить 3−4,5 кВт тепловой энергии. Использование гелиосистемы и грунтового аккумулятора тепла позволяет увеличить этот коэффициент вдвое (чем выше температура грунта, из которого он будет отбирать тепло, тем выше эффективность его работы). Кроме того, использование ТН в комплексе с энергоактивной крышей и аккумулятором тепла позволяет сократить в 5 раз метраж скважин в земле, необходимых для его работы (пробурить один погонный метр скважины стоит 40 Евро).

Непосредственно поддерживать комфортный микроклимат в зданиях лучше всего с помощью системы фэнкойлов, — рекомендуют разработчики системы авторы концепции Вячеслав Подлепич, Виталий Страшко и Дмитрий Безнощенко. Они подключаются ТН и «переправляют» от него воздух: зимой подогретый, а летом охлажденный. Кроме того, к ТН можно подключить и систему «теплых полов». А вот использование классических батарей отопления также возможно, однако является менее эффективным, т.к. при этом возникают дополнительные затраты на систему кондиционирования.

При использовании сезонного аккумулятора тепла для системы кондиционирования зданий в мае и июне (когда грунт еще не слишком прогрет) можно вообще не использовать мощности ТН, а соответственно дополнительно экономить на электроэнергии. В этом случае вода для фэнкойлов просто «прогоняется» через сезонный аккумулятор, где охлаждается до нужной температуры.

Еще одним важным компонентом системы АТЭО является приточно-вытяжная вентиляция (ПВВ) зданий. Как известно, в зданиях советской постройки приток свежего воздуха в помещение обеспечивается за счет запланированных неплотностей в домах и дверях (т. е. строители сознательно устраивали «сквозняк» для вентиляции помещений). Сейчас же при строительстве новых зданий и утеплении старых вопрос подачи свежего воздуха зачастую вообще не учитывается, что создает нездоровый климат в помещении. Благодаря использованию ПВВ в домах, оснащенных системой АТЭО, свежий воздух в помещение подается каждый час. Предварительно он подогревается или охлаждается до нужной температуры (для подогрева используется тепло солнца от энергоактивной крыши) и перед подачей в помещение очищается от вредных примесей системой фильтров.

Но отработанный воздух не просто выбрасывается наружу: сначала от него отбирается тепло. Применение системы утилизации вентиляционных выбросов позволяет отобрать до 80% тепла и запустить его по второму кругу как дополнительный источник тепловой энергии для горячего водоснабжения или для подогрева бассейна. Использование этой технологии позволяет сэкономить дому более 30% тепловой энергии.

Все элементы системы АТЭО работают в автоматическом режиме и, несмотря на множество технических решений, их присутствие внешне практически не заметно. По своей сути АТЭО представляет собой отечественный аналог sustainable building (технология создания зданий, которые находятся в равновесии с природой и человеком). Стоимость внедрения системы АТЭО «под ключ» составляет 200 евро на квадратный метр помещения. Ее окупаемость в среднем — 6−8 лет. Причем эффективность системы напрямую зависит от числа компонентов, которые она будет обслуживать: чем их больше, тем быстрее она окупится.

Система АТЭО является довольно гибкой: в зависимости от особенностей каждого проекта и наличия средств она позволяет применять дополнительные источники энергии (например, оснащать здания ветроили биоустановками) или удалять «лишние» компоненты, если их технически невозможно применить на конкретном объекте или необходимо снизить первоначальную стоимость проекта.

Заключение

Наиболее перспективным классом современных архитектурных объектов следует признать энергоактивные здания и комплексы, при этом объективная тенденция к полному замещению в энергобалансе зданий традиционных источников энергии альтернативными с учетом длительных (до 100 лет) сроков эксплуатации большинства капитальных зданий требует проектных решений, которые обеспечивали бы возможность наращивания энергоактивности зданий с течением времени, т. е. возможность поэтапной модернизации энергетической структуры объекта от состояния энергоэкономичности к использованию энергии природной среды пассивными, а затем и активными средствами. Экономически наиболее эффективными, а значит, пригодными к широкомасштабному использованию в массовом строительстве являются сегодня пассивные средства использования энергии природной среды, а также ветроэнергетические установки малой и средней мощности (для получения электроэнергии) и тепловые насосы, позволяющие утилизировать низкопотенциальную энергию различных сред (воздуха, грунта, водоемов и т. п.) в целях отопления и горячего водоснабжения; при этом наилучшие экономические результаты дает комбинированное использование пассивных и активных энергосистем. В современных условиях при выборе средств использования энергии природной среды решающее значение приобретают их потребительские качества — стоимость и простота эксплуатации. Наиболее прогрессивной архитектурной концепцией, опыт реализации которой демонстрирует возможность комплексного и притом высококачественного решения широкого круга экономических, экологических и социокультурных проблем, можно признать концепцию биоклиматической архитектуры.

Однако, следует отметить, что объективная необходимость полной замены традиционных энергоносителей в ближайшие 50 лет в условиях господствующей ориентации на среднюю энергоактивность новых зданий и их все еще небольшое количество в общем объеме обусловливает рост актуальности проблемы индустриализации производства энергии от возобновляемых природных источников, в частности, интеграцией в единые производственные комплексы технических систем, ориентированных на использование и традиционных, и альтернативных источников энергии

1. Программное обеспечение инженерных расчетов в области строительства: состояние и направления строительства. Известия вузов «Строительство». № 6 (498) -2000. 2 ВНИИГМИ-МЦЦ (www. meteo. ru).

2. Т. А. Маркус, Э. Н. Моррис. Здания, климат, энергия. Пер. с англ. под ред. Н. В. Кобышевой, Е. Г. Малявиной. — Ленинград, Гидрометеоиздат, 1985. — 544 с.

3. Энергоактивные здания/ Н. П. Селиванов, А. И. Мелуа, С. В. Зоколей и др.; Под ред. Э.

4. У. А. Бекман, С. А. Клейн, Дж.А. Даффи. Расчет солнечного теплоснабжения. — М.: Энергоиздат, 1982. — 79 с.

5. www.engenegr.ru Электронный журнал энергосервисной компании «Экологической системы» № 1, январь 2004 г, Бумаженко О.В.

6. www.sciteclibrary.com Аналитические обзоры «Энергоэффективное строительство», Жуков Д. Д., Лаврентьев Н.А.

7. www.LIB.ru «Теплоснабжение зданий с использованием систем утилизации солнечной энергии», д.т.н. В. С. Степанов, профессор; к.т.н. И. И. Айзенберг, доцент; к.т.н. Е.Э. Баймачев

8. http://erectiondesign.com/basics.html