Реконструкция зданий для улучшения энергосбережения

• Энергетическое обследование реконструируемых зданий
• Оценка потерь тепла в зданиях
• Направления работ но снижению теплопотерь здания
• Современные энергосберегающие технологии реконструкции зданий
  • Индивидуальный тепловой пункт
  • Отопительные приборы
  • Радиаторные терморегуляторы
  • Освещение
  • Металлические входные двери
  • Системы домофонной связи

Перспективным направлением работ АУЖКХ треста 42 является реконструкция ветхоаварийных зданий, возведение на старых фундаментах жилых домов современной планировки, построенных с учетом энергосберегающих технологий и материалов.

Технические мероприятия, выполняемые в АУЖКХ в совокупности с финансово-экономическими, структурными и организационными мерами, представляют собой комплексное решение проблемы повышения эффективности теплоснабжения обслуживаемого района.

Из-за суровых климатических условий Урала огромное количество энергии тратится каждый год на отопление помещений в жилых домах и других типах зданий. Возрастающая стоимость производства энергии в последние годы заставляет принимать серьезные меры по проектированию и строительству энергоэффективных жилых домов. Внутренний климат жилых помещений будет значительно улучшен, если будут применяться эффективная изоляция внешних стен и крыш домов.

Первым этапом работ по реконструкции зданий являются технико-экономические обследования, среди которых одно из центральных мест занимает энергетическое обследование реконструируемых зданий.

Энергетическое обследование реконструируемых зданий

Реконструкция любого объекта начинается с получения информации о его состоянии и подготовку исходных данных для проектных организаций.

Особенно это необходимо при реконструкции систем теплоснабжения для оценки целесообразности автоматизации отопления, вентиляции и горячего водоснабжения, так как эффективность этих систем существенно зависит от правильной постановки задачи реконструкции.

Проведение энергетического обследования с помощью отдельных показывающих приборов не всегда эффективно, поскольку требуется одновременная регистрация большого количества параметров в течение длительного периода времени. В этих условиях целесообразно организовать систему измерений с автоматической синхронизованной по времени регистрацией требуемых параметров.

АУЖКХ треста 42 совместно с ЮУрГУ разработали методику и аппаратуру для экспериментального обследования систем теплоснабжения. Мощным средством внедрения разработанной методики является автоматизированная система диспетчеризации и управления АУЖКХ треста 42 "Кипарис", позволяющая применить компьютерную обработку результатов измерения в процессе обследования систем теплоснабжения.

В состав оборудования для энергетического обследования систем теплоснабжения входят следующие устройства:

• программируемый микропроцессорный контроллер;
• ультразвуковой расходомер с накладными первичными преобразователями;
• накладные датчики температуры;
• измеритель давления.

Аппаратура приспособлена к транспортировке и позволяет оперативно провести обследование систем теплоснабжения. Программируемый микропроцессорный контроллер может работать в автономном режиме или совместно с IBM компьютером. Полученная с помощью контроллера информация о текущих параметрах системы теплоснабжения в дальнейшем может обрабатываться на ЭВМ с целью получения необходимых для проектирования статических и динамических свойств оборудования систем отопления, вентиляции и ГВС, а также оценить влияние внешних и внутренних возмущений, действующих на систему.

Оценка потерь тепла в зданиях

На рис. 4.1 показана структура потерь тепла в доме:

Рис. 4.1

Обычная строительная конструкция теряет тепло через все элементы строительной оболочки: крышу, стены, полы, окна, двери. Эти потери составляют значительную часть годовых затрат на отопление здания (рис. 4.2).

Рис. 4.2

Тепло в здании также теряется из-за проникновения наружного воздуха через двери и окна. Также потери тепла возникают в результате частого открывания и закрывания входных дверей, особенно зимой.

Тепловая энергия, поступающая в систему отопления, теряется через перекрытия, стены, окна и через вентиляцию помещений.

Величина потерь зависит от большого количества факторов:

• Наружной температуры;
• Степени изоляции;
• Скорости ветра;
• Доступа воздуха через плохо закрывающиеся двери и окна;
• Конструкции здания.

Детальная разработка мер по экономии энергии и последующего их внедрения позволяют для некоторых зданий, особенно с устаревшей системой отопления и горячего водоснабжения, достичь экономии в размере до 40%.

Направления работ но снижению теплопотерь здания

Теплопотребление зданий можно снизить за счет следующих мероприятий:

• снижения теплопотерь, связанных с конструкцией здания;
• улучшение системы отопления (использование теплообменников, переход на двухтрубную схему с установкой регуляторов и т. д.);
• улучшение системы горячего и холодного водоснабжения ( экономичные душевые сетки, аэраторы, ремонт туалетных бачков, кранов и др.);
• снижение потерь, связанных с эксплуатацией здания, в первую очередь — снижение влияния квартиросъемщика на энергопотребление здания (установка счетчиков, справедливый расчёт стоимости потребляемой энергии, мотивация необходимости экономии);
• теплоизолирование и герметизация зданий.

На рис. 4.3 показана структура изоляционных методов и материалов:

Рис. 4.3

Экономим тепло, воду... и свои рубли

Дом по Машиностроителей, 35, реконструированный с учетом энергосберегающих технологий, практически заселен. И даже работает магазин.

В квартирах на каждом радиаторе установлены терморегуляторы. Они позволяют регулировать температуру в отдельной комнате. А пропорционаторы показывают относительную затрату тепла на каждом радиаторе.

Счетчики горячей и холодной воды тоже установлены индивидуально в каждой квартире. В зависимости от их показателей складываются коммунальные платежи жильцов. В городе и Челябинской области нет аналогов теплового узла, установленного в этом доме.

Дом по Машиностроителей, 35 оснащен энергосберегающей автоматикой. Суровые уральские зимы ему не страшны

Рассказывает Валерий Вячеславович Зуев, слесарь по обслуживанию теплового узла:

— Температура подачи теплоносителя зависит от температуры воздуха и регулируется автоматически при помощи погодного компенсатора. Помимо этого можно задавать любой иной режим. Автоматика действует без сбоев, зато качество воды у нас такое, что фильтры не выдерживают и быстро загрязняются. Приходится их часто прочищать. Но в то же время эти фильтры очищают воду, удерживая осадок.

Программа регулирования теплового узла многофункциональна. К примеру, можно задавать функцию «,ночной режим». С 12 часов ночи до 6 утра, когда люди спят, будет идти автоматическое снижение температуры. Это создает комфортные условия в квартирах. С 6 часов по заданной программе температура начнет резко подниматься.

Кстати, регулировать можно не только при помощи программы, бели есть необходимость изменить температурный режим, я могу отрегулировать его и непосредственно, без вмешательства в программные данные. Показания автоматического регулятора проверяю, пользуясь графиком, вычерченным на бумаге. Дело в том, что и программу теплового узла заложены заводские стандарты. Но гели температура очень высокая или наоборот, ниже нормативной, то, соответственно, график ломается. В этом случае приходится вносить коррективы.

Сегодня не только я как специалист, но и жильцы оценили достоинства терморегулирующего комплекса.

Котофеич доволен микроклиматом обновленного дома

Мы поднимаемся в одну из квартир. Здесь живут супруги Мухамедьяровы с дочерью-школьницей. Глава семьи Ахат Фанисович работает машинистом на трубопрокатном заводе. Когда обратился в АУЖКХ с заявлением о предоставлении двухкомнатной квартиры, ему не отказали, да еще позволили выплатить стоимость в рассрочку.

— У нас тепло, — говорит Ахат Фанисович, — температура — 21—22 градуса. Живем тут четыре недели. За это время потребили 6 м³ холодной и 2 м³ горячей воды. А затраты были большие. Нужно было мыть, чистить все после заселения. По принятым нормам потребление в месяц составляет 6 м³ в месяц на человека. Так что у нас получается значительная экономия.

Третий год в доме по Новороссийской, 132 в качестве эксперимента в одном подъезде установлены водомеры.

По мнению Анны Матвеевны Колобовой, пенсионерки, проживающей с мужем в двухкомнатной квартире, потребление воды значительно ниже нормы у пожилых, одиноких людей, в семьях, где нет маленьких детей.

— У нас живет внук, — рассказывает Анна Матвеевна, — поэтому не всегда получается экономия. За лето мы израсходовали 6 м³ воды, поскольку большую часть времени проводили в саду. В сентябре наш счетчик выдал уже порядка 10-11 м³ потребленной воды. Пошел перерасход. А кто живет один, тот расходует по полтора куба, а не так, как заложено по нормативам.

Весь мир считает расходы — пора и нам

Вопрос учета потребления тепла и воды сегодня не праздный. С 2001 года предполагается перевести всех россиян на стопроцентную оплату коммунальных услуг. К этому должны быть готовы и коммунальные предприятия, и сами граждане. Жильцы, имеющие в квартирах водосчетчики, уже сейчас учатся экономить воду и свои рубли.

Современные энергосберегающие технологии реконструкции зданий

Индивидуальный тепловой пункт

Существуют следующие основные схемы теплоснабжения в индивидуальных тепловых пунктах:

• зависимая - с непосредственным присоединением системы отопления к тепловой сети;
• независимая - с присоединением системы отопления к тепловой сети через водо-водяной теплообменник.

Схемы присоединения подогревателей горячего водоснабжения:

• параллельная,
• смешанная,
• последовательная.

На рис. 4.4 показана зависимая схема присоединения системы отопления и последовательная схема присоединения подогревателей горячего водоснабжения.

Рис. 4.4

На рис. 4.5 показана независимая схема присоединения системы отопления и смешанная схема присоединения подогревателей горячего водоснабжения.

Рис. 4.5

Обычно последовательная и параллельная схемы являются двухступенчатыми, т.е. включают две ступени подогрева водопроводной воды на горячее водоснабжение. Параллельная схема является частным случаем смешанной, когда отсутствует подогреватель первой (нижней) ступени.

АУЖКХ треста 42 рекомендует для внедрения индивидуальные тепловые пункты (ИТП), представляющие собой блочную конструкцию высокий степени надежности, состоящую из блоков отопления, горячего водоснабжения, вентиляции, учета и регулирования расхода тепловой энергии и холодной воды. Блоки комплектуются современными бесшумными насосами, пластинчатыми теплообменниками и датчиками параметров теплоносителя. Индивидуальные тепловые пункты выполняют следующие функции:

• обеспечивают циркуляцию воды в системах отопления и горячего водоснабжения;
• автоматически регулируют расход теплоносителя и распределение теплоты в системах потребления;
• контролируют параметры теплоносителя: температуру, давление сетевой воды, воды системы отопления здания и водопроводной воды; температуру воздуха в отапливаемых помещениях (в контрольных точках) и наружного воздуха;
• фиксируют данные теплопотребления и расхода сетевой и водопроводной воды;
• защищают местные системы от аварийного изменения параметров теплоносителя;
• заполняют и подпитывают местные системы.

В зависимости от конкретного назначения ИТП может выполнять все перечисленные функции, их часть или дополнительные задачи (аккумулирование тепла, химподготовка для ГНС, отбор проб для химического анализа и т.д.).

Автоматизация работы ИТП обеспечивает не только экономию тепла, но и учет расхода тепла по абонентам. Существующий опыт эксплуатации ИТП показывает, что физический расход тепла на теплоснабжение снижается на 10-15%.

Обычно фирмы-поставщики ИТП комплектуют свои изделия в соответствии с индивидуальным проектом для каждого здания.

На рис. 4.6 показан типовой комплект оборудования для автоматизации ИТП фирмы "Тур и Андерсон":

Рис. 4.6

Отопительные приборы

Новые отопительные приборы - конвекторы — принципиально отличаются от знакомой нам чугунной батареи. Тепло от конвекторов равномерно распределяется по всей квартире. Конвекторы оснащены ручным или автоматическим регулятором тепла, и потребитель сам может регулировать "климат" в квартире.

Для жилых домов с автономной системой водяного отопления применяются конвекторы, изображенные на рис. 4.7. Они оснащаются встроенным термостатическим клапаном, на который может устанавливаться ручной маховичок или автоматический термостат, имеют клапан регулировки гидравлического сопротивления прибора. Эти конвекторы могут изготавливаться для двухтрубных или однотрубных систем. Возможно боковое или нижнее, лево- или правостороннее подключение. Приборы комплектуются соединительными деталями для монтажа трубопроводов.

Рис. 4.7

Для жилых домов с любой системой отопления, в том числе центральной, используются конвекторы, показанные на рис. 4.8.

Рис. 4.8

Конвекторы имеют следующие достоинства:

• используются материалы с высокими теплотехническими и антикоррозийными свойствами (медь, алюминий);
• осуществляется автоматическая или ручная регулировка теплоотдачи;
• экономия тепла - до 25% по сравнению с обычными радиаторами;
• имеется клапан для удаления воздуха из системы;
• удобны в монтаже;
• производится равномерный обогрев помещения за счет конвективного теплообмена.

Радиаторные терморегуляторы

Благодаря радиаторному терморегулятору используется лишь необходимая часть тепловой энергии и температура помещения поддерживается на необходимом уровне.

Рис. 4.9

Терморегулятор меняет расход воды в радиаторе в зависимости от температуры воздуха в помещении. На рис. 4.9 приведен пример подключения терморегулятора.

Радиаторные терморегуляторы устанавливаются на входе в радиатор. Если там уже имеется радиаторный вентиль, то он просто заменяется терморегулятором. При отсутствии вентиля нужно вырезать отрезок трубы и смонтировать на его место терморегулятор.

Радиаторные терморегуляторы не требуют расходов на содержание, к ним не нужно подводить энергию.

Терморегулятор позволяет экономить до 20% тепловой энергии.

Освещение

Основное внимание при реконструкции зданий в области организации освещения уделяется экономии электроэнергии в осветительных установках при сохранении или повышении уровня освещенности. Экономия электроэнергии, расходуемой на освещение, характеризуется в основном внедрением ламп и светильников с повышенными светотехническими характеристиками, а также расширением применения комбинированного освещения и устройств управления осветительными установками.

Другое направление по экономии электроэнергии - применение системы комбинированного освещения. Например, использование на каждом рабочем месте светильников местного освещения с несимметричным односторонним свето-распределением совместно с общим освещением может привести к экономии электроэнергии при сохранении уровня освещенности и повышения качества освещения (за счет улучшения сферической освещенности и повышения контрастности).

Большое внимание за рубежом уделяют вопросам автоматического управления и регулирования. Ведутся работы как по модернизации пускорегулирующей аппаратуры, так и по автоматизации отслеживания уровня освещенности и включения-отключения светильников.

№ п/п	Варианты модернизации системы освещения	Экономия потребляемой освещением электроэнергии
1	Заменить обычные лампы накаливания на лампы накаливания с большей светоотдачей, например использовать лампы с биспиральным телом накаливания.	8%
2	Дополнить имеющуюся систему освещения люминесцентными лампами из расчета обеспечения ими двух уровней освещенности - 10 и 25 Лк.	23%
3	Заменить лампы накаливания на люминесцентные лампы с использованием светильников на три лампы (одна лампа направлена в потолок), регулировку освещенности вести путем коммутации необходимого количества ламп.	54%
4	Заменить лампы накаливания на люминесцентные лампы (60% освещенности) и лампы высокого давления (40% освещенности), направленные в потолок.	61%

Металлические входные двери

Двери предназначены для ограниченного доступа в помещение, а также предотвращают проникновение наружного воздуха. Современные металлические входные двери являются цементом охраны жилых помещений и способствуют энергосбережению. Установка металлических входных дверей в подъездах с ограниченным доступом посторонних лиц позволяез снизить эксплуатационные затраты в части:

• уменьшения тепловых потерь вследствие ограничения доступа наружного воздуха через входную дверь и устранения сквозняков через остекление подъезда;
• увеличение межремонтных сроков и снижение стоимости ремонтных работ;
• улучшение санитарного состояния подъезда;
• улучшение сохранности лифтов и осветительного оборудования.

В зависимости от исполнения дверей их открытие может осуществляться:

• кодовым замком;
• магнитной картой;
• индивидуальным ключом;
• для зданий, оснащенных домофонами, вызов квартиры осуществляется переговорной связью.

Характеристики современных металлических входных дверей:

• огнестойкость;
• легкость и прочность;
• секретность используемых замков;
• высокие теплоизолирующие свойства.

АУЖКХ треста 42 изготавливает и устанавливает входные двери.

Системы домофонной связи

В современных зданиях на входе в дом используются системы контроля доступа - домофоны.

Домофоны должны выполнять следующие функции:

• возможность связи в дуплексном режиме;
• возможность использования серийных замков для открывания входной двери;
• возможность связи с подъездными дверьми непосредственно из квартиры;
• возможность сигнализации открытия входной двери.

АУЖКХ треста 42 разработало домофоны "Вика-ДЗ" и "Вика-Д4", которые выполняют все эти функции.

Домофоны «Вика-Д3», установленные в жилом фонде ЛУЖКХ треста 42, надежны и удобны в эксплуатации, приемлемы по цене.

Домофоны обладают следующими достоинствами:

• простотой монтажа;
• позволяют подключить целый дом или подъезд к домофон ной связи;
• имеют низкую потребляемую мощность;
• позволяют получать вызовы в виде звукового сигнала при правильном наборе номера квартиры;
• имеют безопасное для жизни напряжение в линии связи;
• позволяют использовать кодовый ключ в виде брелка для открывания двери;
• рассчитаны на круглосуточный режим работы в диапазоне температур от -30 °С до +40 °С.

Конструктивно домофоны выполнены в виде отдельных функционально законченных блоков, соединенных между собой кабелями.

Не представляю, как обходились без домофонов раньше

Год назад в доме № 58 по ул. Гагарина установили домофоны. Жильцы быстро оценили их преимущества.

По мнению Тамары Васильевны Евсиковой, жительницы этого дома, после установки в подъезде стало чище, никто не выкручивает лампочки, нет сборищ. Двери постоянно закрыты. Желающие войти звонят от дверей подъезда в нужную квартиру; хозяева, не выходя из квартиры, могут открыть дверь. Установка домофона осуществляется бесплатно. По желанию жильца квартира обеспечивается переговорным устройством. Его установка стоит 120 рублей с квартиры. Но плата взимается в рассрочку в течение 2-3 месяцев. Это вполне приемлемые условия. Установка трубки переговорного устройства удобна и тем, что в перспективе она будет усовершенствована, и по ней можно будет позвонить по телефонам служб экстренной помощи 01, 02, 03, даже если квартира не телефонизирована.

- Поначалу было необычно, двери гремели, — говорит Тамара Васильевна. — Когда забывали захлопнуть, включалась звуковая сигнализация: дверь «пищала», напоминая о том, что нужно ее закрыть, дети баловались, нажимали все кнопки подряд. Но вскоре привыкли, успокоились.

Зато сразу стали заметны положительные изменения. До установки домофонов двери были открыты чуть ли не настежь, в подъезде была грязь, холод, бились стекла. Постоянно отирались неизвестные личности, ругались, оставляли окурки и прочий мусор после себя. Сегодня в подъезде порядок.

Сейчас уже все оценили преимущества домофона. Наши бабули, обычно консервативные по отношению к техническим новшествам, разобрались с домофонами еще быстрее, чем мы: при выходе из квартиры нажимаешь на кнопку — и дверь подъезда открыта. Красота!

Есть, правда, кое-какие недоработки: иногда сигнал запаздывает, и гости уходят, не дождавшись, когда им откроют дверь. В этих случаях вызываем ремонтников аварийной службы. Отрегулировать домофон слесарь может на месте. Серьезные неполадки устраняются в цехе энергокомбината. Если потеряны ключи, то можно заказать новые.

А с некоторых пор мы стали использовать домофон как телефонную связь для внутреннего пользования. Например, очень удобно, не поднимаясь в квартиры, переговорить с соседями у двери подъезда. То же самое проделывают дети, договариваясь между собой о прогулке.

Мы настолько приспособились к домофонам, что не представляем, как обходились без них раньше!