Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

THE EFFICIENCY OF ENERGY SAVING MEASURES IN RESIDENTIAL CONSTRUCTION

Grakhov V.P. 1 Mokhnachev S.A. 2 Egorova V.G. 1
1 Izhevsk state technical University named after M.T. Kalashnikov
2 Eastern-European Institute
The article presents the results of a comparative analysis of the ongoing domestic organizations of measures to reduce heat loss in residential buildings. The authors of the article on the example of several series of typical residential buildings number of floors-5 and 9 floors of the structure heat loss, and also investigated the effectiveness of implementing various energy conservation measures in residential construction, including, reduction of heat losses through the walls of the building, and by infiltration through the window openings by stop seals and other. The authors proposed measures for improving energy efficiency in residential buildings be divided into two groups – one: the complex is low-cost and medium-cost measures; second: complex, high-cost events. To improve the efficiency of energy saving measures proposed procedure for the implementation of activities.
efficiency.
reduction of heat losses
energy saving
heat loss
residential construction
На современном этапе экономического развития представителями различных научных школ ведется исследование проблем энергосбережения в различных видах экономической деятельности, в том числе и строительстве [2-5].  К настоящему времени в рамках этих исследований определены сущностные характеристики потенциала энергосбережения, энергетической эффективности.  Практический интерес вызывает определение как перечня мероприятий по энергосбережению в жилищном строительстве, так и эффективности их реализации.

Для определения экономии энергоресурсов и срока окупаемости мероприятий по энергосбережению авторами статьи использованы данные следующих серий типовых жилых зданий:

1.      5-этажный панельный жилой дом серии 1-335А. Характеристики дома:

•         год постройки: 1984 г.;

•         площадь общая, кв. м.: 3590;

•         площадь квартир, кв. м.: 3310,6;

•         количество подъездов: 4; количество квартир: 70; количество проживающих, чел.: 189

2.      5-этажный кирпичный жилой дом серии 1-447. Характеристики дома:

•         годы строительства 1960 – 1980 гг.;

•         площадь общая, кв. м.:2132;

•         площадь квартир, кв. м.: 1400,2;

•         количество подъездов: 3.

3.      9-этажный панельный жилой дом серии 1-мг-600. Характеристики дома:

•         год постройки: 1984 г.;

•         площадь общая, кв. м.: 7809,8 ;

•         площадь квартир, кв. м.: 6866,9;

•         количество подъездов: 4; количество квартир: 143; количество проживающих, чел.: 143.

Результаты расчета тепловых потерь жилых зданий приведены в таблице 1.

Таблица 1

 Доли тепловых потерь через ограждающие конструкции жилых зданий

п/п

Жилое здание

Доля тепловых потерь, %

Стены

окна

Инфильтрация

чердачные перекрытия

подвальные перекрытия

Двери

1

5-этажное панельное

20,9

32,6

20,8

11,9

6,1

7,7

2

5-этажное кирпичное

34,3

27,2

18,2

14,5

3,8

2

3

9-этажное панельное

24,8

33,5

20,5

7,9

3,9

9,4

Анализ структуры тепловых потерь показывает, что для жилых 5- и 9-этажных зданий тепловые потери через стены составляют 20 – 35% от общих тепловых потерь, кондуктивные тепловые потери через окна 25 – 35%, теплопотери за счет инфильтрации холодного воздуха оцениваются в размере 15 – 20%, тепловые потери через крышу 5 – 15%, через подвальные перекрытия и пол 3 – 7%, тепловые потери через двери с учетом инфильтрации достигают 2 – 10% от общих теплопотерь зданий.

Для снижения потерь тепла жилых зданий могут реализовываться следующие мероприятия: утепление внутренних стен здания; утепление наружных стен здания; установка слоя из ПВХ-пленки в межрамном пространстве окон; уплотнение оконных притворов; замена деревянных элементов окон на ПВХ; утепление крыши; утепление подвальных перекрытий и пол.

В таблицах 2 и 3 представлены результаты мероприятий для 5-этажного кирпичного и 9-этажного панельного здания соответственно.

Таблица 2

 Сводная таблица мероприятий по тепловой защите 5-этажного кирпичного здания

1-447 серии

Мероприятие

Тепло потери до внедрения мероприятия

Экономия

Затраты

Срок окупаемости

 

Гкал

%

Гкал

Руб.

%

Руб.

Лет

Утепление внутренних стен здания

169,3

34,3

86,9

118 531

17,6

640 225

5,4

Утепление наружных стен здания

169,3

34,3

130,7

178 275

26,5

1 344 472

7,5

Установка слоя из ПВХ-пленки в межрамном пространстве окон

134,5

27,2

31

42 284

6,3

42 695

1

Уплотнение оконных притворов

89,7

18,2

37

50 468

7,5

23 941

0,5

Замена окон на ПВХ

224,2

45,4

117,3

159 997

23,7

1 548 390

9,7

Утепление крыши

71,5

14,5

52,5

71 610

10,6

121 900

1,7

Утепление подвальных перекрытий и пола

18,7

3,8

13,3

18 141

2,7

91 425

5

Авторами статьи предложено реализуемые мероприятия по повышению эффективности  энергосбережения в жилых домах разделить на две группы: а) комплекс мало затратных и средне затратных мероприятий; б) комплекс высоко затратных мероприятий. При этом в первую группу отнесены:

1.     Снижение потерь тепла через оконные проемы путем уплотнения притворов.

2.     Утепление подвальных перекрытий.

3.     Утепление крыши.

4.     Установка слоя из ПВХ-пленки в меж рамном пространстве окон.

5.     Снижение потерь тепла через входные группы путем уплотнения притворов и установки доводчика двери.

Таблица 3

Сводная таблица мероприятий по тепловой защите 9-этажного панельного здания серии 1-мг-600

Мероприятие

Теплопотери до внедрения мероприятия

Экономия

Затраты

Срок окупаемости

 

Гкал

%

Гкал

Руб.

%

Руб.

Лет

Утепление внутренних стен здания

269,2

24,8

113,1

154 268

10,4

2 406 950

15,6

Утепление наружных стен здания

269,2

24,8

115,3

157 269

10,6

5 054 595

32

Установка слоя из ПВХ-пленки в межрамном пространстве окон

363

33,5

83,8

114 303

7,7

119 826

1

Уплотнение оконных притворов

222

20,5

91,4

124 669

8,4

63 904

0,5

Замена деревянных элементов окон на ПВХ

585

54

303,5

413 974

28

4 180 200

10,1

Утепление крыши

83,7

7,9

50,3

68 609

4,6

211 640

3

Утепление подвальных перекрытий и пола

42,8

3,9

33,1

45 148

3

158 730

3,5

Комплекс высоко затратных мероприятий:

1.     Утепление стен с наружной стороны (системы фасадной теплоизоляции).

2.     Утепление стен с внутренней стороны.

3.     Замена окон на современные энергосберегающие ПВХ окна со стеклопакетами.

4.     Теплогидроизоляция межпанельных швов наружных стен.

5.     Замена входных групп на энергосберегающие.

В результате внедрения комплекса мало затратных и средне затратных мероприятий можно получить 23 – 27% экономии тепловой энергии. Средний срок окупаемости мероприятий 2 года.  На рисунке 3.5 приведена доля экономии тепловой энергии через ограждающие конструкции 5-этажного панельного дома серии 1-335А при проведении комплекса малозатратных мероприятий.

Рис. 1. Экономия тепловой энергии при внедрении комплекса мало затратных мероприятий по тепловой защите зданий на примере 5-этажного панельного

дома серии 1-335А

В результате внедрения комплекса высоко затратных мероприятий можно получить 49-65% экономии тепловой энергии. Средний срок окупаемости мероприятий 16 лет. На рисунке 3.6 приведена доля экономии тепловой энергии через ограждающие конструкции зданий при проведении высоко затратных мероприятий.

Рис. 2.  Экономия тепловой энергии при внедрении комплекса высокозатратных мероприятий по тепловой защите зданий на примере 5-этажного панельного

дома серии 1-335А

С точки зрения оценки эффективности инвестирования средств, все реализуемые энергосберегающие мероприятия следует разделять на три категории:

1.      быстро окупаемые, со сроком окупаемости до 2 лет.

2.      мероприятия со средним сроком окупаемости, до 5 лет.

3.      долго окупаемые, со сроком окупаемости более 5 лет.

Перечень мероприятий в соответствии с представленной классификацией приведен в таблице 4.

Таблица 4

Сводная таблица технико-экономических показателей мероприятий по энергосбережению

 

Мероприятие

Срок окупаемости

Оценка эффектив-ности

Быстро окупаемые

Замена люминесцентных ламп на лампы меньшей мощности

0,5 лет

15–20%

Уплотнение оконных и дверных проемов

0,5-1 год

5-10%

Замена ламп уличного освещения на энергосберегающие

0,5-1 год

 50 %

Установка ПВХ-пленки в межрамном пространстве окон

0,9-1 года

6-8%

Установка или замена приборов контроля и учета ТЭР с необходимыми функциями

1-2 года

10-20%

Средний срок окупаемости

Замена ламп накаливания на энергосберегающие

1-3 года

5-10%

Установка ЭПРА в люминесцентных светильниках

3 года

11%

Автоматизация управления освещением

3 года

25-40%

Теплоизоляция тепловых вводов системы ГВС

2 – 5 лет

7-9%

Автоматизация ИТП

3-4 года

20-25%

Установка частотно-регулируемых приводов

3-4 года

20-50%

Применение эффективной теплоизоляции трубопроводов

4-6 лет

20%

Установка эффективной водоразборной арматуры

4-6 лет

30%

Утепление крыши

2-3 лет

4-11%

Утепление полов, перекрытий над подвалами

3,5-5 лет

2-5%

Долго окупаемые

Утепление стен изнутри

5-20 лет

7-18%

Замена входных групп и установка тепловых завес

10-15 лет

до 3%

Замена окон на современные энергосберегающие окна со стеклопакетами

9- 12 лет

23-30%

Утепление стен снаружи

7-25 лет

10-27%

Проведенное исследование позволило сделать следующие выводы:

Для повышения эффективности внедрения энергосберегающих мероприятий следует определить порядок реализации мероприятий.

В первую очередь необходимо внедрять организационные мероприятия и системы учета тепловых и электрических ресурсов.

Затем наиболее эффективным будет в первую очередь внедрить те технологии, которые требуют наименьших затрат и имеют небольшие сроки окупаемости. К таким мероприятиям можно отнести:

·  установка узлов учета тепловой энергии;

·  автоматизация систем теплоснабжения зданий за счет установки индивидуальных тепловых пунктов;

·  установка эффективной водоразборной арматуры.

Следующим шагом повышения энергоэффективности будет:

·  установка автоматики управления освещением;

·  установка ЭПРА в люминесцентных светильниках.

Мероприятия этого класса имеют хорошие показатели энергоэффективности при средней стоимости внедрения и сроках окупаемости порядка 3-х лет.

И в последнюю очередь рекомендуется проводить мероприятия, сроки окупаемости которых больше 4 лет. Как правило, это мероприятия, требующие серьезного вмешательства в инженерные сети и строительные системы. Внедрение подобных мероприятий требует капитальных инвестиционных вложений, но и эффект экономии от внедрения наибольший. Мероприятия этой категории имеют длительные сроки окупаемости. Прежде всего, к ним можно отнести:

·  установка частотно-регулируемых приводов;

·  замена входных групп и установка тепловых завес;

·  установка ППУ-изоляции на трубопроводы [1].

Необходимо отметить, что внедрение мероприятий по энергосбережению предполагает улучшение эксплуатационных характеристик здания. Поэтому при планировании затрат на энергосберегающие мероприятия необходимо учитывать средства, аккумулируемые на капитальный ремонт здания.

Рецензенты:

Тарануха Н.Л., д.э.н., профессор, директор института «Дополнительное профессиональное образование», ФГБОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова», г. Ижевск;

Поздеев А.Р., д.м.н., доцент кафедры судебной медицины, ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» МЗ РФ, г. Ижевск.