Реферат. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальностей
 Скачать 0.54 Mb.
|
УДК 699.865 Энергосбережение и утепление зданий: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальностей: 270102»С» и 270102 Промышленное и гражданское строительство, 270106»С» и 270106 Производство строительных изделий и конструкций Составитель к.арх. Е.Н.Зайченко – Москва, издательство МГОУ, 2006. - 33 стр. Методические указания разработаны на кафедре «Архитектура и градостроительство» в соответствии с основными направлениями решения энергосбережения, обновленной редакцией СНиП П-3-79* «Строительная теплотехника», где с января 2000 года завершен переход на новые повышенные требования к уровню теплозащитных функций ограждающих конструкций зданий. Изложены мероприятия по снижению энергопотерь и энергопотребления, предложения по расчету и проектированию теплозащиты наружной стены зданий, справочные данные. © Издательство Московского государственного открытого университета, 2006. ОГЛАВЛЕНИЕ стр. Оглавление …………………………………………………………………...…4 Введение ……………………………………………………………………….. 5 Состояние вопроса ……………………………………………………..6 Энергосбережение в градостроительстве ………………………6 Энергосбережение в архитектуре ………………………………. 7 Энергосбережение в системах жизнеобеспечения ……………..8 Энергосбережение в производстве строительных материалов и изделий …………………………………………… 9 Усиление теплозащиты зданий ………………………………………10 Потери тепла зданий и их помещений …………………………. 11 Утепление ограждающих конструкций …………………………12 Утепление наружных стен ……………………………………….13 Потери тепла через «мостики холода» и их минимизация ……………………………………………………...16 Примеры теплотехнических расчетов ………………………………19 Выбор исходных данных …………………………………………19 Определение сопротивления теплопередаче ……………………21 Определение толщины слоя утеплителя ………………………...23 Определение температуры точки росы ………………………….25 Приложения ……………………………………………………………………..27 Приложение 1. Пример фрагмента наружной теплоизоляции Здания с тонкой штукатуркой по утеплителю ………………….28 Приложение 2. Гибкие связи из стеклопластика для Многослойных стен ………………………………………………29 Приложение 3. Значение максимальной упругости водяного Пара для температур от 0 до 400С (над водой) при Атмосферном давлении 100658 Па …………………………….31 Приложение 4. Основные понятия и термины ………………………………32 Список использованной литературы …………………………………………. 35 Список дополнительной литературы для студентов специализирующихся в г.Москве …….…………………………36 Введение В современных условиях актуальна практика принятия приоритетов решения экологических задач вместо экономических, равенство приоритетов сегодняшнего дня и будущего на ресурсоэнергосберегающей основе. Такое равенство приоритетов определено термином – «устойчивое развитие». Данные положения основаны на решениях конференции ООН в г. Рио-де-Жанейро (Рио-92) принятых главами государств и правительств 179 стран, подтвержденных последующими конференциями, саммитами, совещаниями и определены для исполнения на территории России Указом Президента РФ №236 от 4 февраля 1994г. «О государственной стратегии РФ по охране окружающей среды и обеспечению устойчивого развития». Направление действий, связанных друг с другом включают: минимизацию потребления ресурсов, рециклинг и повторное использование отходов, управление энергией, снижение потребления и нужд и пр. Конкретизация направлений определена Указом Президента РФ №472 от 7 мая 1995г. «Об основных направлениях энергетической политики и структурной перестройки топливно-энергетического комплекса Российской Федерации на период до 2010 года». Дальнейшая конкретизация направлений с учетом специфики – сурового климата, обширной, протяженной территории, состояния достижений практики выполнена в Государственной целевой программе «Жилище», в подпрограмме «Энергосбережение в строительстве». При этом на период до 2010 года и в более отдаленный период, будут сохранять актуальность и требовать рассмотрения вопросы энергосбережения на разных уровнях проектирования, рассматриваемых в курсе «Архитектура промышленных и гражданских зданий». В частности, в основах проектирования зданий рассматриваются с учетом современных изменений технические требования по теплоэнергосбережению, предъявляемые к ограждающим конструкциям зданий при их изготовлении и применении для строительства жилых, общественных и промышленных зданий, размещении в городе. Теплотехнический расчет включен как обязательный раздел – в пояснительной записке к курсовому проекту-1 (КП-1) (специальность 290300) и к курсовой работе (КР) (специальность 290600), а также в пояснительной записке к дипломному проекту (обе специальности). Состояние вопроса. Фактические потери тепла в жилищно-гражданском секторе превышают нормативные на 35-50%; на промпредприятиях до 50% - обусловлены политикой его доступности и дешевизны в прошлом, требуют пересмотра. Суточный расход бытовой горячей воды на душу населения – 120 л/сутки превышает средние европейские нормы в 2-2,5 раза, требует воспитания новых стереотипов потребительского поведения. Концентрация источников энергоснабжения и водообеспечения привела к высокой протяженности инженерных сетей, где теряется от 30 до 60% первичных топливно-энергетических ресурсов, около 25% подаваемой холодной воды. Более половины (до 70%) тепловых сетей физически и морально устарели, нуждаются в замене, ремонте и реконструкции. Непрекращающиеся, особенно зимой аварии на теплотрассах, приводят к драматическим ситуациям проживания в экстремальных условиях десятков тысяч жителей, приносят социальные и моральные издержки на производстве и т.д. Резервы сбережения и рационального расходования тепла, энергии, ресурсов значительны, частично включены и проводятся через развивающуюся жилищно-коммунальную реформу, новое нормирование в строительстве, архитектуре, градостроительстве и жилищно-коммунальном хозяйстве. Энергосбережение как приоритетное, требующее времени направление, охватывает проектирование, строительство и реконструкцию, эксплуатацию и ремонт, требует соответствующего рассмотрения: - в градостроительстве; - в архитектуре; - в системах жизнеобеспечения; - в производстве строительных материалов и изделий и т.д. Энергосбережение в градостроительстве. Энергосберегающие мероприятия в градостроительстве включают: оптимизацию структуры северного расселения (сселение базовых, развитие вахтовых, линейных и других поселений); повышение компактности сложившихся городов при их реконструкции и развитии, пересмотр территориального зонирования плотности и комплексности застройки с учетом уменьшения потерь теплоэнергии в инженерных сетях (от 30 до 60% потерь в зависимости от протяженности); внедрение энергоэкономичных приемов планировки и застройки городов, новой застройки по этажности, протяженности и конфигурации (предпочтительней меридиональные типы зданий ориентированные торцом на север, рациональны многосекционные вместо односекционных башенных домов и т.д.); преимущественное развитие троллейбусов и трамваев (метро), экспрессных маршрутов городского сообщения; деконцентрация источников энергоснабжения и уменьшение протяженности городских инженерных сетей; интенсивное развитие подземной урбанистики обеспечивающей комплексное решение экономии энергоресурсов за счет увеличения компактности городского плана, сокращения транспортных коммуникаций и работы транспорта, термической стабильности подземного пространства и т.д. Энергосбережение в архитектуре. Энергосбережение в архитектуре включает: переход от в основном однослойных ограждающих конструкций периода строительства в прошлом к трех- и более слойным, многослойным ограждающим конструкциям, маломатериалоемким архитектурно-строительным системам; широкое развитие и применение легких с эффективным утеплителем архитектурно-строительных систем (снижение массы здания на 10% дает 5% экономии топлива при транспортировке; уменьшение трудоемкости на 3-5%; исключение применения специальных механизмов и т.д.); применение архитектурных энергоэкономичных приемов рационального проектирования: а) понижение этажности при высокоплотной застройке обеспечивает 3- 5% экономии тепла; б) блокирование домов вместо отдельно стоящих увеличивает тепло- эффективность на 5-7%; в) увеличение ширины здания с 12 до 18 м применение ширококорпус- ности на основе атриумов, пассажей, анфиладно-кольцевой, зальной и других объемно-планировочных схем дает 8-10% экономии тепла; г) применение компактных решений при наименьшей площади наружно- го периметра и наибольшем объеме (куб, шар) позволяет экономить до 25% энергозатрат на отопление; проектирование и популяризация новых типов энерго-ресурсоэкономичных гражданских зданий массового строительства, где применяются планировочные приемы: а) центричное размещение наиболее теплых помещений и их 1-2-х слой- ное окольцевание помещениями с уменьшающимися требованиями к температуре внутреннего воздуха; б) проектирование по периметру буферных пристроек из хозяйственных помещений, веранд и кладовых в том числе холодных, использование этих помещений, а также теплиц в качестве элементов входных узлов; в) обвалование грунтом стен домов ориентированных на север; в общественных зданиях группировка одинаковых по температурно-влажностному режиму помещений в пределах внутренних стен; периферийное размещение вспомогательных и служебных помещений, горизонтальных и вертикальных коммуникаций; использование тамбуров и тамбур-шлюзов, переходов-боксов для защиты основных помещений от прямого воздействия внешней среды; проектирование экспериментальных типов промышленных одноэтажных и многоэтажных зданий с учетом компактных объемно-планировочных решений, при использовании рационального блокирования и зонирования групп помещений, позволяющих сократить площадь застройки; формирование гибкого пространства при равенстве пролетов и шагов отвечающих требованиям переналадки технологии и поэтапному вводу мощностей и т.д.; увеличение удельного веса помещений не требующих естественного освещения от 20 до 100% общей площади в различных типах зданий; модернизация оконных и дверных заполнений на основе стеклопакетов и стальных дверей с полиизоляционными отделками; проектирование при реконструкции зданий чердачных пространств без освоения новых земельных участков, без подвода коммуникаций и т.д. Мансарды окупаются за 1,5 года при строительстве в 3-4 месяца без отселения жильцов или остановки функционирования общественного или служебно-бытового здания и т.д. Энергосбережение в системах жизнеобеспечения. Меры по повышению эффективности энергосбережения в инженерных системах жизнеобеспечения, особенно теплоснабжения включают: внедрение нового высокоэкономичного и высокопроизводительного оборудования; создание новых комбинированных источников теплоты и электричества; разработка новых систем воздушного, лучистого отопления и т.д.; повышение теплозащитных качеств теплопроводов, производство и применение теплопроводов с эффективными полимерными утеплителями и наружным гидроизоляционным покрытием из полиэтилена и т.д.; сокращение протяженности тепловых сетей от источника до потребителя; применение автоматизированного оборудования для контроля и регулирования подачи тепла к жилым, общественным и производственным зданиям; внедрение новых приборов учета (счетчиков) и контроля (регистраторов) по расходу тепловой энергии, теплоносителя и характера изменения его температуры в квартире, помещении, отопительном приборе с возможностью индивидуального регулирования (после проведения компании установки индивидуальных приборов регулирования тепла в домах Польши – экономия составила до 30% теплопотребления); программирование и автоматизация функционирования систем жизнеобеспечения в новых типах «умных» или «интеллектуальных» зданиях, что сокращает расход теплоты на отопление, вентиляцию, кондиционирование воздуха, горячее водоснабжение, освещение и т.д. до 20%; переход от традиционного централизованного теплоснабжения к децентрализованному на базе мини-котельных крышного или подвального типа – безопасных и с автоматическим режимом управления, позволяющих уменьшить расход электроэнергии на прокачку теплоносителя и горячей воды (до 40%), применять пофасадно разделенные системы отопления (экономия тепла до 10%) и т.д.; применение новых принципов теплоэлектроснабжения сельских поселений с применением дизельных энергоустановок малой мощности; применения двухфункциональных генераторов теплоты, обеспечивающих отопление и горячее водоснабжение с топками длительного горения, где экономится до 10-30% топлива; развитие и ассимиляция для практических нужд нетрадиционных видов энергии: а) солнечной энергии – новые типы гелиозданий с солнечными коллекторами, гелиоустановки различного назначения; б) энергии ветра в ветроэнергетических установках (ВЭУ); в) геотермальной энергии; г) использование биогаза получаемого при переработке бытовых и сельскохозяйственных отходов; д)вторичных энергоресурсов (ВЭР) – вентиляционных выбросов, дымовых газов, горячей воды и пр. промышленных предприятий их зданий и сооружений (тепловые насосы, утилизаторы) и т.д. Энергосбережение в производстве строительных материалов и изделий. Существующий жилой фонд на 74% состоит из домов в крупнопанельных конструкциях, являющихся наиболее энергоемкими при изготовлении. Необходимо преодоление преимущественной ориентации промышленности стройиндустрии на выпуск энергоемких изделий и материалов – крупнопанельных железобетонных конструкций, цемента, кирпича и пр. на долю которых приходится до 2/3 энергоресурсов потребляемых отраслью (энергоемкость цемента в 2 раза выше чем керамического кирпича и в 22 раза выше чем древесины, энергоемкость стали соответственно выше в 3 и 100 раз). Актуальна дальнейшая модернизация и реконструкция существующих производств строительных материалов и изделий на основе высоких технологий для выпуска: новых маломатериалоемких архитектурно-строительных систем с использованием энергоэффективных материалов, обеспечивающих снижение расходов энергии, материалов, уменьшение веса и сокращение трудоемкости строительства; новых изделий заводского изготовления, конструкций массового применения – усовершенствованных, отвечающих современным повышенным условиям энергосбережения и т.д.; отвечающих потребностям, объемов ячеистых изделий и конструкций, материалов на базе безавтоклавных ячеистых бетонов, газобетонов на основе пенообразователей, пенобетонных стеновых блоков с использованием золошлаковых отходов тепло-электростанций, (ТЭС), котельных, работающих на угле и т.д. достаточных объемов теплоэффективных конкурентноспособных материалов и изделий – полужестких и жестких, экологичных и негорючих минераловатных плит с повышенными физикомеханическими характеристиками; материалов с низкой теплопроводностью – экструдированного пенополистирола,пенополистирола, пенополиуретана, фенопласта и др. (при производстве пенополистирола расход топлива в 3 раза меньше чем для производства минеральной ваты и в 14 раз меньше чем блоков из ячеистых бетонов) и т.д. Необходима разработка новых энергоэффективных в т.ч. теплоэффективных конструкций и изделий на основе базальта, пемзы искусственной литой (ПИЛ), пеностекла, модифицированного торфа, модифицированной древесины, сотопластовых материалов, особо легких дерево-алюминиевых и дерево-пластмассовых конструкций и пр. Целесообразно дальнейшее развитие мини-производств местных материалов: кирпича, грунтоблоков, арболита, шлакобетона, столярных изделий, паркета, других материалов с учетом региональных традиций на имеющихся пустующих площадях работающих не на полную мощность существующих ДСК и заводов ЖБИ. Причем на этих предприятиях стройиндустрии рационально использование вторичных энергоресурсов (ВЭР): - теплоты воды охлаждения компрессора для разогрева при затворении бетонной смеси, в термообработке железобетонных конструкций; - теплоты отходящих газов котельных для нагрева воды, используемой при приготовлении теплых бетонных смесей, подпитки гидроаэроциркуляционных камер, а также в оснастках с обогревом жидкими теплоносителями и т.д. |