Главная -> Экология

Пять шагов к теплу и свету. Переработка и вывоз строительного мусора

С. И. Пермяков, канд. техн. наук,

С. П. Соловьев, канд. техн. наук,

ЦНИИЭП учебных зданий

Вопрос теплозащиты окон до настоящего времени привлекает большое внимание специалистов, т. к. связан с теплопотерями зданий и с вопросами воздухообмена за счет фильтрации через неплотности.

В конце 70-х – начале 80-х годов XX века эти вопросы были в центре внимания различных конференций Госстроя СССР, что привело к появлению нового поколения окон с высокоэффективной теплозащитой (2, и 3-слойные окна).

В то же время окно является одним из элементов здания как единой теплоэнергетической системы и его роль в тепловом балансе здания зависит от соотношения теплопотерь через непрозрачные ограждающие конструкции и за счет воздухообмена.

Использование методов оценки вклада окон в тепловой баланс здания представляет большой интерес для специалистов, т. к. позволяет оптимизировать подбор конструкций оконных заполнений.

Несомненно, читателям будет интересно познакомиться с анализом тепловой эффективности типовых проектов общественных зданий через конструкцию остекления световых проемов и с предложениями по ее повышению на основании статьи Пермякова С. И. и Соловьева С. П. «Резервы снижения расхода тепла на отопление общественных зданий», которая была опубликована в материалах Всесоюзного совещания о передовом опыте и результатах научно-исследовательских и научно-конструкторских работ по совершенствованию проектных решений жилых и общественных зданий в части экономии топливно-энергетических ресурсов и перспективах дальнейшего совершенствования этих решений».*

Проблема экономии топливно-энергетических ресурсов в нашей стране имела и имеет важное народно-хозяйственное значение.

Массовое строительство жилых и общественных зданий осуществляется по типовым проектам, и, следовательно, резервы экономии топливно-энергетических ресурсов, прежде всего, нужно искать в усовершенствовании этих проектов путем применения прогрессивных ограждающих конструкций и материалов для них, упорядочения объемно-планировочных решений зданий, совершенствования нормативных документов по архитектурно-строительному проектированию.

Расход тепла на отопление общественных зданий определяется в основном потерями тепла через наружные ограждающие конструкции, которые в свою очередь зависят от уровня их теплоизоляции.

Анализ тепловой эффективности типовых проектов общественных зданий показал, что наибольшие потери тепла происходят через конструкцию остекления световых проемов. Эти потери в зависимости от площади остекления достигают 35–70 % потерь тепла через все другие наружные несветопрозрачные ограждающие конструкции. Другим фактором, вызывающим повышенные потери тепла, является объемно-планировочное решение здания.

Повышенные потери тепла через конструкцию остекления обусловливаются двумя причинами: низким ее сопротивлением теплопередаче и высокой воздухопроницаемостью, которая допускается СНиП П-3–79.

Существующие конструкции остекления из обычного стекла имеют сопротивление теплопередаче (согласно СНиП П-3–79): при одинарном остеклении – 0,2 м2•ч•°С/ккал, при двойном остеклении в деревянных спаренных переплетах – 0,4 м2•ч•°С/ккал, в раздельных переплетах – 0,44 м2•ч•°С/ккал и при тройном остеклении – 0,6 м2•ч•°С/ккал. Потери тепла при этих величинах сопротивления теплопередаче через квадратный метр остекления составляют примерно 110–125 ккал/м2•ч. Это без учета дополнительных потерь тепла за счет инфильтрации воздуха; с учетом этих потерь тепла, при нормативной величине воздухопроницаемости для окон и балконных дверей жилых и общественных зданий 10 кг/м2•ч, достигают величин, указанных в таблице.

В настоящее время ЦНИИЭП учебных зданий на основе использования специальных строительных стекол с пленочным покрытием с низкой степенью черноты и светотехнической ПЭТФ-ОАД пленки разработаны и экспериментально проверены оконные блоки с повышенными теплоизоляционными свойствами. Установлено, что при замене одного внутреннего стекла на специальное в двойном остеклении сопротивление теплопередаче повышается от 0,6 м2•ч•°С/ккал. При замене таким же образом одного внутреннего стекла в тройном остеклении сопротивление теплопередаче повышается от 0,6 до 0,75 м2•ч•°С/ккал. При размещении зашторивающего устройства из ПЭТФ-ОАД пленки в межстекольном пространстве сопротивление теплопередаче повышается до 0,57 м2•ч•°С/ккал.

Широкое внедрение этих конструкций оконных блоков в массовое строительство общественных зданий приведет к существенному снижению расхода тепла на отопление и одновременно с этим – к улучшению теплового комфорта в помещении, как в зимних, так и в летних условиях эксплуатации. Расчеты показывают, что при замене в двойном остеклении только одного внутреннего ряда стекла специальным стеклом, экономия расхода тепла на отопление на каждый 1 млн м2 остекления достигнет порядка 15 000 т. у. т. в год. При замене тройного остекления обычным стеклом на двойное остекление с внутренним рядом из специального стекла может быть получена экономия за счет упразднения раздельного переплета и одного стекла.

При одинаковом уровне теплоизоляции наружных ограждающих конструкций здания потери тепла исключительно зависят от их объемно-планировочного коэффициента , представляющего собой комплекс элементов объемно-планировочного решения = pН/nF, где p – периметр здания; Н – высота здания; n – этажность здания; F – площадь пола здания. В отношении снижения расхода тепла на отопление общественные здания должны быть запроектированы таким образом, что бы соблюдалось условие:

где qk– контрольный показатель удельного расхода тепла на отопление, отнесенный к 1 м2 общей площади здания;

(qoct - QH) – отношение площади остекления к площади пола;

qH, qn, qkp, qoct – соответственно удельные потери тепла через стены, пол, кровлю и остекления.

Для широкого внедрения в практику массового строительства общественных зданий разработанных конструкций оконных блоков необходимо организовать производство специальных строительных стекол, которые бы имели степень черноты поверхности пленочного покрытия не выше 0,25 и коэффициент светопропускания не ниже 0,6–0,75. Такими свойствами, например, обладают стекла с пленочным покрытием состава SnQ2(N.F), полупромышленное производство которого в свое время было налажено на Ашхабадском стекольном комбинате им. В. И. Ленина.

В целях снижения расхода тепла на отопление предлагается также внести изменения в СНиП П-3–79 в части нормирования воздухопроницаемости окон и балконных дверей жилых и общественных зданий. Нормативная величина воздухопроницаемости должна быть установлена для них в зависимости от их величины сопротивления теплопередаче или, что одно и то же, от расчетной разности температур внутреннего и наружного воздуха. При существующем положении вольно или невольно мы снижаем эффективность теплозащиты тех конструкций оконных блоков, которые имеют более высокое сопротивление теплопередаче. Это достаточно наглядно видно из приведенной таблицы.

Таблица

Сопротивление теплопередаче остекления, м2•ч•°С/ккал

Расчетная разность температур внутреннего и наружного воздуха, °С

Потери тепла через 1 м2 остекления без учета инфильтрации, ккал/м2•ч

Дополнительные потери тепла за счет инфильтрации воздуха, ккал/м2•ч

Общие потери тепла через 1 м2 остекления, ккал/м2•ч

0,2

до 25

125

167

0,4

25–44

110

191

0,44

44–49

111

204

0,6

49–68

113

129

242

(продолжение, начало в № 5, 2006г.)

В.А. Степаненко

“… Обращаю ваше внимание на то, что в прошлую зиму по долгосрочным контрактам европейские потребители получили наш газ по 250 долларов за тысячу кубических метров газа. А на спотовом рынке, на свободном рынке в Европе цена была 1000 долларов за тысячу кубов, а в Великобритании – 1300 за тысячу кубов и больше …

… Если наши партнеры ждут от нас какого-то эксклюзива, ждут, что мы выстроим абсолютно либеральную политику в доступе к инфраструктуре, добыче и транспортировке, то у нас возникает вопрос: что мы получаем взамен?…”

Владимир Путин, пресс-конференция по итогам саммита Россия – ЕС,Сочи,
25 мая 2006 года

Цены на газ и нефть будут расти в течение 20 следующих лет

Россия теперь всегда будет гарантированно отпускать нам свой газ, по крайней мере, не дороже, чем для рядовых европейцев. Уважают там нашу новую власть, которая сразу, после своего прихода начала подчёркнуто пристально заботиться о всех нас, о самом главном, без чего сегодня просто нельзя нормально жить – о нашем языке, о независимости, о европейском векторе нашего выбора - не очень то спрашивая нас самих. Хотя по мне, так ещё можно было бы и подождать 5 - 10 лет - по крайней мере, пока не подготовим нашу, самую энергонеэффективную в мире страну, к этому выбору.

Моя профессия практикующего энергоменеджера в сочетании с должностью главного редактора журнала “ЭСКО” требует постоянного наблюдения за событиями в прошлом и настоящем энергетического сектора нашей страны. Я постоянно слежу за прогнозами о будущем большой и малой энергетики в других стран мира, наблюдаю за стратегией и политикой разных государств и регионов в сфере энергосбережения и энергоэффективности.

Опыт многолетних наблюдений, анализ происходящего в Украине, России, Беларуси, США и Европе позволяет увидеть за деревьями отдельных событий лес качественных изменений и сделать неутешительный вывод – на нашей Земле в 2005 году начался второй мировой энергетический кризис.

Этот кризис предсказывался многими аналитиками давно – на Земле начали заканчиваться запасы нефти и газа, их добыча постепенно становится всё меньше потребления, которое продолжает расти. С ростом экономик крупных и густонаселённых развивающихся стран нагрузка на истощающиеся месторождения нефти и газа в мире стала расти слишком быстро, энергетический кризис стал неминуем.

Лидеры мировой экономики, наученные горьким опытом первого энергетического кризиса 1973 – 78 гг., сегодня предпринимают все возможные меры, чтобы задержать и ослабить проявления его начального периода. Огромная и скрытая работа по подготовке экономик развитых стран к жизни в эпоху заканчивающихся нефти и газа идёт постоянно, началась она не вчера, большой заслугой мирового сообщества стало сильное замедление начальной фазы второго мирового энергетического кризиса.

Человечество пока не смогло решить проблему своего жизнеобеспечения при снижении или стабилизации энергозатрат на постоянном и приемлемом для природы уровне – энергозатраты продолжают угрожающе расти. Изменение климата и экологический кризис постоянно маячат за плечами энергетического кризиса и нас всех ждут нелёгкие времена.

Цена нефти и газа – глобальный регулятор для всего человечества, который будет противодействовать росту потребления энергоресурсов, заставляя искать и находить новые технологии энергоснабжения. Эти технологии появятся не сразу – нужно много времени на переход к энергоэффективному способу жизни.

На этот переход понадобится не менее 20 лет, которые станут кризисным периодом в истории человечества – в это время уйдут в небытие двигатели внутреннего сгорания, выйдут из моды газовые турбины, забудутся многие технологии и оборудование с низким КПД для примитивного сжигания топлива. В эти годы взлетят до небес тарифы на тепло, газ, электроэнергию и воду. Как первый кризис родил политику энергосбережения для многих стран, так второй кризис сделает невозможным в принципе энергорасточительное хозяйство – не только рост цен и новые технологии, а и банкротства, нищета и разорение станут уделом для тех, кто вовремя не принял защитных мер и снизил энергозатраты.

Я точно знаю, что жить в наших холодных домах, построенных при социализме, при новых ценах станет невыгодно и невозможно. Как же за эти 20 лет перестроить все наши дома?

Третий шаг

Повышение цен на газ стало неизбежным в длительной перспективе и поставило точку в затянувшемся процессе переоценки эффективности коммунальной энергетики Украины. Прекрасная и надёжная система централизованного коммунального энергоснабжения, построенная в эпоху централизованной экономики и дешёвых энергоресурсов, оказалась экономически несостоятельна при переходе к рынку.

Если для промышленности процесс повышения цен на газ приведёт к энергоэффективной терапии и временному снижению доходов для собственников предприятий, то для населения газовый шок будет непереносим. Регионы и города Украины совершенно не готовы к многократному повышению тарифов на энергоносители, их энергетическая стратегия основана на прошлом дешёвых энергоносителей и неспособна противостоять надвигающемуся энергетическому кризису. Муниципалитеты не умеют накапливать ресурсов для масштабных программ перестройки своей энергетики на новый лад, хуже всего дела обстоят в секторах потребления – жильё, бюджетная сфера и коммунальные хозяйства ещё полностью находятся в социализме.

Гиперцентрализованная энергетическая политика Украины породила полную зависимость областей и городов от действий центральных органов власти.

Сейчас, после резкого роста тарифов на газ, все мэры и губернаторы бросились к Президенту Украины с призывами о компенсации подорожания тарифов из центрального бюджета. Они совершенно не обучены сами справляться с проблемой, которую мы давно называем энергосбережением. Похоже, что теперь им каждые полгода придётся просить Президента о помощи, или надо будет научиться думать о будущем самим. Это время лишило нас всех руководителей, готовящих сани летом и мыслящих категориями пятилеток.

В предыдущей статье “ПЯТЬ ШАГОВ К ТЕПЛУ И СВЕТУ” были рассмотрены первые два шага, которые должны делать новый парламент и правительство Украины в условиях приближающегося энергетического кризиса.

Эта статья - о третьем шаге, который должны делать регионы и муниципалитеты Украины, для того, чтобы в наших жилищах сохранялось тепло и уют, не погас свет, всегда текли холодная и горячая вода. Эта статья о новой региональной и муниципальной энергетической стратегии Украины в 21 веке.

Три причины для смены региональной и муниципальной энергетической политики

Государство после 1991 года последовательно снимает с себя ответственность за жизнеобеспечение своих граждан, перекладывая эту ношу на плечи органов местного самоуправления и плечи самих граждан. Это первая причина несостоятельности старой энергетической стратегии регионов и городов, рождённой при социализме и необходимости рождения новой региональной и муниципальной энергетической стратегии для Украины 21 века.

За 10-15 следующих лет основные фонды в коммунальной энергетике большинства городов и регионов Украины будут изношены практически полностью и потребуют замены. За 50 прошедших лет технологии производства тепловой и электрической энергии существенно изменились и эти новации являются второй причиной для появления новой энергетической стратегии.

Третья причина для отказа от старой энергетической политики - политики выжидания и проедания запаса прошлых лет - сегодня находится в центре общего внимания. Это резкий рост цен на энергоносители в долгосрочной перспективе, особенно на природный газ. Большой ошибкой нынешней власти является позиция страуса, который прячет голову в песок перед лицом надвигающейся угрозы. Попытки найти крайнего в повышении цен на газ в лице соседней страны обречены на фиаско, нужно открыто сказать обществу об угрозе грядущего энергетического кризиса, раскрыть нашим гражданам глаза на неизбежные перемены. Этот шаг необходим для полной мобилизации всех сил в нашем обществе для ускорения перестройки на энергоэффективный режим хозяйствования – от каждой семьи до каждого предприятия и города нашей страны.

НЭП – новая энергетическая политика

Основой для новой энергетической политики областей и городов Украины должно стать следующее:

- последовательное снижение энергозатрат, перевод городских хозяйств на режим энергосбережения. Снижение энергозатрат в 2 раза за 10-15 лет должно стать главной целью муниципальных программ энергосбережения. Емкий внутренний рынок энергоэффективных технологий и оборудования позволит осуществить модернизацию на самоокупаемой основе, с возвратом инвестиций из фактической экономии.

- повышение коэффициента использования топлива, прежде всего природного газа. Особенно привлекательной становится комбинированная выработка тепловой и электрической энергии - когенерация.

- замещение природного газа местными источниками топлива и энергии, включая возобновляемые источники. Повышение цен на газ сделало экономически рентабельными энергоблоки на свалочном газе, соломе и биодизеле, промышленных и нефтяных газах, шахтном метане и биометане, местном низкосортном угле, буром угле и торфе. Большую роль в теплоснабжении городов начали играть тепловые насосы и солнечная энергетика, нужно сильнее стимулировать использование источников природного и сбросного тепла и холода.

Стимулирование привлечения инвестиций в реконструкцию энергетического сектора и секторов потребления должно стать основой новой энергетической политики для городов и регионов Украины. Эта разновидность бизнеса энергоэффективности должна быть выделена в особый вид хозяйствования на основе долгосрочного протекционизма со стороны региональной и муниципальной ветвей исполнительной и законодательной власти.

Новая роль областных и городских советов

В моей Запорожской области девять последних губернаторов находились у власти примерно по девять месяцев. Каждый из них приводил свою команду и за это время они не успевали даже вникнуть в сложные процессы управления большим индустриальным регионом. Эта псевдопаразитная надстройка не вносила существенного влияния на развитие региона, успевая только перераспределять собственность и потоки доходов.

Во многом, примитивизация механизмов энергосбережения в Украине была обусловлена именно временностью и нестабильностью власти. К сожалению, в этот период стали востребованы самые простые и наименее эффективные механизмы энергосбережения – декларативные, фискальные, административные, безденежные и малозатратные. Таким же ошибочным было решение о подчинении Госкомитета по энергосбережению Кабинету министров – нестабильность во власти не способствовала созданию дееспособных законов, нормативной базы, долгосрочной бюджетной и инвестиционной политики энергосбережения как в центре, так и на местах.

Именно в силу указанных выше причин в Украине не смог быть востребован огромный опыт развития энергосбережения США и Западной Европы. Но всё имеет свой конец.

Теперь, чтобы выжить, нужно заново выстраивать региональную и муниципальную энергетическую политику, отбирая инициативу и ресурсы у недееспособного центра и неэффективных властных надстроек. Пришло время для разработки планов ГОЭЛРО – 2 в каждом городе и регионе Украины.

Потери энергии в бюджетной сфере региона и города – это невостребованный капитал, энергосбережение – это новый бизнес с многолетней базой востребованности. Потенциал экономии огромен – мы можем платить за энергообеспечение вдвое и втрое меньше, чем сейчас. Эти деньги мы теряем каждый год, 15 лет подряд. Вертикаль регионального и муниципального энергосбережения должна начинаться в советах. Здесь должен быть создан долгосрочный союз бизнеса и власти. И каждая область и город Украины должны сформулировать свою энергетическую стратегию и принять долгосрочные политические цели энергосбережения.

Началом этого процесса должна стать разработка и утверждение “Положения об реализации энергетической политике Н-ской области (города) в период 2007 – 2015 гг.” и “Положения о экономии энергетических и финансовых ресурсов на территории Н-ской области (города)”. Эти документы должен разграничить сферы влияния и ответственности всех ветвей власти за формирование, финансирование и подготовку целевых проектов и программ энергоэффективности, а также за реализацию новой энергетической, бюджетной, тарифной и инвестиционной политики в регионе или городе. И в основу этих документов должен быть положен профессиональный экономический анализ и прогноз на основе инвестиционных энергетических аудитов.

Что нужно делать, чтобы создать новую энергетическую политику своего города

Первое – определиться с затратами на энергоснабжение города, раздельно по коммунальным хозяйствам (водоканал, теплосети, горэлектротранспорт, горсвет, горэлектросеть, горгаз), бюджетной сфере, жилищному хозяйству, а также по видам энергоносителей и периодам времени. Создать энергетический баланс города и финансовый баланс затрат на энергообеспечение из всех источников. Сделать ретроспективный анализ движения финансовых потоков и потоков энергоносителей в системах энергоснабжения города за предыдущие пять лет. Сделать перспективный анализ движения финансовых потоков и потоков энергоносителей на пятнадцать лет вперёд – прогноз на основе 3 сценариев роста тарифов на энергоносители и связанного с этим роста тарифов на коммунальные услуги (оптимистического, пессимистического и средневзвешенного).

Второе – создать модель потерь энергоносителей, структуру этих потерь по всей инфраструктуре городского хозяйства в денежном и натуральном выражении с динамикой их изменения за 15 следующих лет. Определиться с собственниками этих потерь – кто их сегодня оплачивает и кто мог бы быть заинтересован в их устранении. Оценить величину этих потерь тремя способами - с учётом уровня энергоэффективного оборудования и технологий, существующих сегодня в Украине, в Европе, а также с учётом прогноза совершенствования этого оборудования и технологий за эти 15 лет.

Третье – оценить объём инвестиций, необходимых на устранение этих потерь и сведение их к среднеевропейскому уровню. Создать модель источников вероятных инвестиций с оценкой затрат на их привлечение и обслуживание долга.

Сразу скажу, что результаты такого анализа скорее всего сотрясут основы местного мироздания. Я дважды по заказам муниципалитетов двух совершенно разных городов проделывал подобный анализ и наблюдал изменения в мышлении их руководителей – они начинали понимать две простые вещи. Рост тарифов доказывал, что будущего у них нет – при таких тарифах наши люди не живут. И второе – энергосбережение выходило на первое место среди всех видов бизнесов, существующих в городе.

Четвёртое – сделать оценку возможностей повышения коэффициента использования природного газа. Здесь очень много нереализованных возможностей – замена старых котлов на новые конденсационные котлы. Нужно всерьёз рассматривать переход от централизованного теплоснабжения к децентрализованному, с приближением источников к центрам потребления тепловой мощности, установку ИТП на каждое здание и понижение температуры энергоносителя. Очень привлекательно смотрится замена старых котельных на манёвренные когенерационные энергоблоки, внедрение тепловых насосов вместо котельных и т.д. и т.п.

Пятое – сделать оценку возможностей замещения природного газа местными источниками топлива и энергии. В индустриальных регионах Восточной Украины сегодня имеется огромный потенциал шахтного метана, промышленных газов, сбросного тепла промпредприятий и меткомбинатов. По самым скромным оценкам этот, неиспользуемый сегодня потенциал замещения, вдвое превышает потребности Восточной и Центральной Украины в тепле и электроэнергии. Для Западной Украины энергетическим Клондайком могут стать биогаз, биодизель и биомасса. Наладить сбор и утилизацию этих источников топлива в индустриальных масштабах возможно использовав опыт маленькой Дании, где в год собирается 11 миллионов тонн соломы.

Шестое – скорее всего, в большинстве городов Украины нет профессиональных компаний, готовых качественно выполнить подобный анализ, провести инвестиционный энергетический аудит базовых секторов городского хозяйства. Для подготовки такой политики нужно привлекать банки и страховые компании, заново выстраивать нормативную, бюджетную, инвестиционную, тарифную и административную политику. Хорошим шагом в подготовке подобных преобразований является подготовка муниципальной конференции по энергосбережению с приглашением кандидатов на смотр и оценку возможного партнёрства. Результатом такой конференции может быть программа действий по созданию энергетического плана, политики или стратегии.

Регионам и муниципалитетам Украины нужно делать этот третий шаг. Делать, не дожидаясь наступления кризиса, не ожидая помощи от центра, не сомневаясь в успехе начинания. По этой дороге энергоэффективных преобразований идёт весь мир. В нашей области есть небольшой приморский город – Бердянск. По моим наблюдениям, этот город пошёл по такому пути. Набирая скорость и уверенность по дороге. Обрастая партнёрами, союзниками и сочувствующими – что-то уже получается. Нужно увеличивать горизонт прогноза для выбора более адекватной энергетической политики – здесь действительно очень полезен опыт Европы. Лучше взять сегодня взаймы для снижения энергозатрат, чем ежегодно платить всё увеличивающиеся счёта за энергоносители.

И если возвращаться к началу статьи, к эпиграфу, то становится ясно, что цена на газ будет стремится к своему потолку – 1000 долларов за 1000 кубометров для конечного потребителя. Такая перспектива диктует для городов Украины необходимость снижения энергозатрат в 2.5 – 3 раза по отношению к энергозатратам сегодняшнего дня. Интересно отметить, что такой уровень энергозатрат в муниципалитетах Европы уже достигнут и выход на европейский уровень энергоиспользования является для Украины основной политической целью новой энергетической политики.

(продолжение следует).Вывоз строительного мусора контейнер, имеются городе. Мусорные контейнеры, вывоз бытового мусора.

Жизнь без нефти и газа. Как повысить эффективность элект. Программа энергосбережения в жиломфонде москвы. Тимошенко готовится к киото кабмин рассчитывает пополнить госбюджет при помощи внедрения механизмов киотского протокола и торговли выбросами углекислого газа. Украинские ученые ищут пути экон.

Главная -> Экология