економічні науки
На рубежі тисячоліть тема енергозбереження трансформувалася в одну з найголовніших загальнолюдських проблем. Економне і розумне споживання при-рідних ресурсів, ефективне використання електричної і теплової енергії, а так-же зменшення шкідливих викидів в атмосферу набувають в нинішньому суспільстві виключно головне значення.
Схожі матеріали
Реалії сьогоднішнього дня в індустрії будівництва в цілому світі встановлюють свої вимоги. А саме впровадження інноваційних технологій в будівництві, які дадуть можливість зменшити витрати на будівельно-монтажні роботи, що в свою чергу уможливить реалізацію програми доступного житла. Всесвітньою проблемою для країни вважається збереження енергоресурсів, що встановлює перед будівельниками завдання по введенню в будівництві енергозберігаючих технологій і матеріалів з утеплення будівель і споруд.
Будівництво вважається сектором економіки, активно споживають енергію, при цьому найчастіше це споживання вважається не оптимальним. Помилки і недоліки на етапі проектування будівель, а так же зневага середовища реалізації проекту часто призводять до того, що зведені об'єкти мають високим енергоспоживанням. У зв'язку з вичерпністю класичних енергоресурсів, виникає питання про енергоефективність житла, а так само про застосування альтернативних або додаткових енергетичних джерел. Потрібно брати до уваги культурне середовище, топографічні та геополітичні властивості, географічні та кліматичні умови регіонів. Тільки беручи до уваги всі ці обставини, ми можемо приступити до екологічного будівництва.
В першу чергу при проектуванні енергоефективних будівель необхідно приділяти велику увагу їх місця розташування, вивчати природні енергопотоки місцевості: напрямок сонячного світла, напрямок вітру в різні пори року і т. Д. Відштовхуючись від даних характеристик, формуються форма і розміщення будинку, для найбільшого сприйняття цих енергопотоків. Наступним кроком проектування енергоефективного житла вважається внутрішнє планування кімнат: формування в центрі будівлі «теплового ядра», що складається з «теплих» кімнат, таких як кухня, санвузол, ванна кімната; орієнтування житлових кімнат на південь, для інертної акумуляції сонячної енергії в теплову за допомогою будівельних систем; пристрій буферних просторів, таких як тамбури, галереї, для захисту будівлі від тепловтрат. Безвиїзно дані події не вимагають додаткового технічного оснащення, виконуються на стадії проектування, але вони надають істотне підвищення енергоефективності будівель без особливих витрат.
При потребі більшої енергоефективності будівель присутня ймовірність застосування альтернативних джерел енергії. Споживання сонячної енергії, вимагає установки фотоелементів або колекторів під конкретним кутом до сонця, що так само позначається на формоутворенні будинку, то ж відноситься і до енергії вітру. [1]
Таким чином, конфігурація будівлі, його орієнтація, планувальна структура, а так само технічне оснащення створюють енергоефективність будівель. Провівши дослідження факторів, що неабиякий вплив на енергоефективність, можна виділити найбільш оптимальні форми будівель, які дозволяють зменшити тепловтрати та створити в ньому гранично комфортабельний мікроклімат. Все це вивчає так звана «зелена» архітектура, яку коректно називати еколого-орієнтованою архітектурою. Вона пов'язує безліч способів скорочення енергоспоживання будівель, поліпшення якості навколишнього середовища і застосування найпрогресивніших матеріалів і технологій. Еколого-спрямована енергозберігаюча архітектура встигла пройти далі дослідно-конструкторських розробок, які довели результативність одних рішень і технологій і непродуктивність і дорожнечу інших. На поточний день, можна з повною підставою говорити про зводі її принципів, які сповідує практично всіма передовими архітекторами і реально представляє основою для їх творчої практики, в загальній роботі з інженерами, екологами та численними іншими професіоналами. [2]
Принцип перший: принцип збереження енергії. Планування і будівництво будівель таким чином, щоб привести до мінімуму потребу витрати електричної і теплової енергії на їх опалення, кондиціонування та охолодження. Принцип збереження енергії зобов'язаний бути виконаний протягом всього життєвого циклу будівлі, тобто при його будівництві, експлуатації і остаточному знесення.
Принцип другий: принцип взаємодії з тепловим випромінюванням сонця ( «сонячний будинок»). Головним кроком проектування сонячного будинку є вибір відповідної форми будівлі. Як правило, рекомендується малогабаритна, близька до квадратної форма плану з найменшим периметром зовнішніх стін. Для зменшення поверхні зовнішніх стін можуть застосовуватися циліндричні, напівсферичні і інші нестандартні форми. У житлових будинках сонячного типу нечасто зустрічається одна якась конструкція енергозбереження в чистому вигляді. У цих будинках також деяку кількість колекторів активного типу, хоча б для забезпечення гарячим водопостачанням, а крім того сонячні батареї або тепловий насос. В основній масі сонячних будинків є резервне джерело енергозабезпечення.
Принцип четвертий: принцип єдності. Саме цей принцип виражає еталон еколого-спрямованої архітектури, хоча, безумовно, непросто домогтися рішення, в якому всі наведені раніше принципи були б задіяні всі разом. Однак даний принцип вважається найбільш важливим. Проектування екологічно-енергоефективного будинку - це в усіх відношеннях складна робота, що базується на даному принципі єдності, враховує альтернативний підхід, розумний вибір теплозахисту огороджувальних конструкцій, вибір технічного оснащення і результативність застосування відновлюваних джерел енергії. [3]
Таким чином, сучасна архітектура багато в чому грунтуватися на перерахованих принципах, але існують ще перешкоди до досягнення найбільш екологічно безпечного і «життєстійкості» будівництва будинків. І хочеться вірити, що формування технологій як і мотивування архітекторів будуть і далі орієнтовані на збереження навколишнього середовища, створення енергозберігаючих будівель і, тим самим збільшення їх фінансової ефективності в умовах іноді нестійкої економічної та суспільно-політичної ситуації в усьому світі.
Тепер розглянемо енергозбереження в будівництві. В даний час в РФ істотне увага приділяється енергозбереженню в будівництві житлових будинків - об'єктів, які на вкладені гроші будуть в ході багатьох десятків років формувати економію теплової енергії. На сьогоднішній день існує великий спектр енергозберігаючих технологій. У будівництві вони носять сукупний характер, сюди можна віднести утеплення стін, склопакети, енергозберігаючі покрівля, фарби, економічні системи обігріву та охолодження поверхонь.
Для того, щоб будинок був енергоефективним, при його будівництві слід зробити наступне:
- Застосування передових технологій теплоізоляції трубопроводів гарячого водопостачання та опалення.
- Особистий джерело Теплоенергопостачання (персональна мінікотельна або джерело тепло і енергогенерації).
- Термо компресори, які використовують тепло витяжного вентиляційного повітря, тепло стічних вод і землі.
- Сонячні колектори в сукупності гарячого водопостачання і в охолодження приміщення.
- Огороджувальні системи з заданими показниками теплостійкості і посиленою теплозахистом.
- Переробка тепла сонячної енергії в тепловому балансі будівлі на базі оптимального вибору зберігаючих світлопрозорих систем.
- Пристрої, що використовують розсіяну сонячну енергію для збільшення освітленості кімнат і скорочення енергоспоживання на електроосвітлення.
- Вибір систем сонцезахисних пристроїв з урахуванням орієнтації і посезонно опромінення фасадів.
- Застосування тепла зворотної води системи теплопостачання з метою опалення підлогового покриття у ванних кімнатах. [4]
Енергозбереження в будівництві вимагає великих витрат - від 5% до 10% від вартості об'єкта будівництва, проте, інтеграція енергозберігаючих технологій на етапі будівництва не тільки підвищить ступінь комфорту в кімнатах, але допоможе в майбутньому берегти енергоресурси і зменшити витрати на їх споживання.
Розглянемо деякі види інноваційних енергозберігаючих заходів для сучасних будівель, що будуються:
- Теплоізоляція - головний аспект проблеми енергозбереження в будівництві. Також на ринку виникла й інша успішна розробка - «теплове дзеркало». Її суть в наступному: між простими стеклами всередині склопакета натягується полімерна безбарвна плівка з низькоемісійним покриттям. Утримуючи теплове випромінювання, «теплове дзеркало» фактично не скорочує здатність системи пропускати світло.
- Вакуумні склопакети - ще одне нововведення. Між двома стеклами завтовшки 4 міліметри залишається проміжок близько 0,5 або 0,7 міліметрів, з якого далі відкачується повітря. Популярна також система скла, який виробляє електричний струм. Скло покривається особливим полімерним складом, внаслідок чого працює як сонячна батарея.
- Інертна геотермальна енергетика. Для відбору тепла у землі на глибині 1.5-2метра занурюються вентиляційні труби, які й вважаються теплообмінниками. Ця конструкція дуже цікава як в зимовий час, так і в літній час. У неопалювальний період будинок кондиціонує за допомогою тієї ж землі. Таку систему часом називають інертною геотермії.
Як раніше можна було відзначити всі альтернативні рішення вимагають початкових великих витрат, які окупаються кілька років (2-8), і тільки потім настає справжня економія коштів. Майже всі з них збільшують якість життя (комфорт), виражається це в зниженні або повній відсутності періодичного обслуговування та заправки систем паливом. Серед таких джерел можна виділити: повітронепроникну оболонку, гравійний теплоаккумулятор, енергозберігаючі лампи.
У таблиці 1 наведено переваги та недоліки деяких методів енергозбереження.
Таблиця 1. Переваги та недоліки методів енергозбереження [6; 7]
У висновку можна зробити висновок, що енергозбереження має бути віднесено до стратегічних завдань країни, бути одночасно і головний спосіб забезпечення енергетичної захищеності, і єдиний реальний метод заощадження високих доходів від вивезення вуглеводневої сировини.
На сьогоднішній день більшість розвинених країн вже давно займаються питаннями, пов'язаними з енергозбереженням і активно використовують енергозберігаючі технології у багатьох галузях, в тому числі і в будівництві.
У Росії ж до сих пір активно використовується енергія, але заходів щодо її збереження не застосовується ніяких. А адже в нашій країні ресурси не нескінченні! Тому просто необхідно застосування енергозберігаючих технологій, тим більше що потенціал їх застосування величезний.