Энергосберегающие здания

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

Филиал ФЕДЕРАЛЬНОГО Государственного БЮДЖЕТНОГО образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  УПРАВЛЕНИЯ» 

в г. Обнинске кАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ

 

Кафедра управления в экономических и социальных системах

 

Специальность: Менеджмент организации

Специализация: Финансовый менеджмент

 

Форма обучения: заочная

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

 

по дисциплине «Экология»

 

 

Реферат

 

на тему «Энергосберегающие здания»

 

 

 

Исполнитель студентка:

3 курса МО1-10 группы

______________________ Подпись студента

В.Э.Назаровская

 

Проверил:

Д.б.н. Профессор		Б.И.Сынзыныс
Оценка:   ____________________	_____________________ Подпись преподавателя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обнинск, 2012

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Не так давно энергообеспечение зданий за счет солнечной энергии в России считалось экономически невыгодным, тогда как в других странах: в Канаде, Финляндии, США, Японии, Австралии, Израиле, Греции и многих других странах такие дома давно уже существовали. В связи с постоянным ростом стоимости энергоносителей в России постепенно стал расти интерес к вопросам энергосбережения и использования возобновляемых источников энергии, среди которых одним из  основных  является солнечная энергия.

Работы над этим направлением велись очень долго и была введена разработка «Солнечный дом» и запроектирован архитектурный проект «Сол-1», в котором реализован концептуальный подход к вопросам формирования комфортной, экологически чистой среды обитания при максимальном использовании активных и пассивных систем энергосбережения, а грамотные архитектурно-конструктивные и планировочные решения создают эффект энергоресурсосбережения и позволяют сэкономить от 30 до 80% энергии по сравнению с традиционными решениями.

Об этом и будет  идти речь в моей работе.

 

Энергосберегающие здания

 

«Солнечный  дом» – это оптимальное комплексное сочетание архитектурно-планировочных и инженерных решений для создания комфортной среды обитания современного человека. Этот дом предполагает не перекраивание природы под свои нужды, а максимальное врастание человека в окружающую среду, установление гармонии между ними, использование современных материалов и технологий, инженерных систем позволяет отказаться от многих традиционных подходов к строительству. Совершенно бессмысленно из-за недостаточной теплоизоляции здания отапливать за свой счет окружающее пространство или сжигать высококалорийное и дорогое топливо в огромных количествах, когда необходимую энергию можно извлечь из протекающей рядом реки или моря, из земли и даже из ветра и Солнца. Весь вопрос в том, сколько это будет стоить. И мы хотим, чтобы наш дом, созданный из экологически чистых материалов и использующий при эксплуатации самое современное инженерное оборудование, обходился при строительстве и эксплуатации дешевле, чем дом традиционной конструкции.

Самым экологически чистым и благоприятным по отношению  к окружающей среде были признаны офис и конференц-зал главного управления Британского института строительных исследований (BRE) в Хердфоршире (южная Англия). Здание было построено большей частью из отреставрированных материалов.

Витрина британских идей и достижений в области реконструкции и консервирующих технологий, как было названо это сооружение в прессе, обошлась в 2,7 миллионов фунтов стерлингов Энергетической компании ("EOF"). Здание расположено в 52 километрах севернее Лондона и демонстрирует, как материалы, служившие основой старой постройки могут быть удачно переработаны по плану, составленному специалистами по сносу и утилизации устаревших зданий.

Трехэтажное здание "EOF" имеет общую площадь 2000 квадратных метров, 1350 из них использованы под  офисы, способные разместить около 100 служащих. Кроме того, на одном из этажей есть центр для проведения конференций, вмещающий еще 100 человек, и три помещения для проведения семинаров.

80 тысяч кирпичей были  отреставрированы, а для паркетного  покрытия пола был использован  паркет из других зданий, подлежащих сносу в этом районе.

В 1993 г. в Москве был  создан Научно-исследовательский и  проектный центр «Энергоэффективные здания» являющийся структурным  подразделением фирмы «Сол». Основной функцией этого центра являлись исследования в области экономии энергии, инсоляции, солнцезащиты и производства энергоэкономического остекления, стеклопакетов, солнцезащитных устройств, тепловых солнечных коллекторов, фотоэлектрических элементов, тепловых насосов и другого оборудования зданий. Кроме того, задачей центра являлась разработка новых типов зданий использующих для теплоснабжения и охлаждения возобновляемые источники энергии. Центр занимается, также вопросами экономии энергии для освещения, в том числе – автоматическим регулированием искусственного освещения.

Несмотря на то, что  Россия обладает существенными запасами ископаемых топлив и является одним  из крупнейших поставщиков природного газа и нефти на мировой рынок, от этого проблема рационального  использования энергоресурсов в  нашей стране не теряет своего значения. Потенциальные запасы угля, природного газа, нефти у нас действительно велики, но прирост добычи в дальнейшем будет осуществляться в основном за счет освоения новых месторождений в отдаленных и труднодоступных районах. Это требует очень больших капиталовложений на добычу и транспортировку топлива, что вызывает его существенное удорожание.

Возобновляемые и нетрадиционные виды энергии привлекают внимание также  и относительно высокой экологической  чистотой по сравнению с традиционными, т.к. экологическая обстановка в России одна из самых тяжелых.

Применение возобновляемых источников энергии, особенно солнечной, является обоснованной для объектов, оторванных от централизованных электроснабжения, таких как ряд небольших поселков в районе озера Байкал и на севере Иркутской области, Красноярского края, в Саха-Якутии.

Проектирование энергосберегающих  и энергоактивных зданий является в настоящий момент одной из наиболее перспективных областей развития архитектуры, как в жилом строительстве, так и в общественных и промышленных зданиях и сооружениях.

Здания подобного типа позволяют значительно снизить  затраты на энергообеспечение, т.е. уже сегодня, несмотря на высокую стоимость специального оборудования, являются экономически рентабельными. В дальнейшем цены на оборудование будут снижаться, следовательно, интерес к подобным зданиям будет постепенно возрастать.

Солнечная энергия, а  также солнечное излучение, аккумулированное в виде тепла в окружающей среде, являются одним из дополнительных энергетических источников. В жилище солнечная энергия может быть использована для систем отопления, горячего водоснабжения и охлаждения зданий. Системы солнечного энергообеспечения подразделяются на «пассивные», где роль элементов системы обогревания играют конструкции здания; «активные» состоящие из коллекторов, тепловых насосов и тепловых аккумуляторов; и смешанные (интегральные). Пассивная система солнечного отопления – система отопления, основанная на применении архитектурных и конструктивных решений для повышения степени использования солнечной радиации и (или) снижения тепловых потерь здания без применения гелиотехнического оборудования.

Системы с  прямым солнечным обогревом. Наиболее существенной частью таких систем является правильно ориентированный гелиоприемник, например, окно.

Внутри комнаты должны быть темные, хорошо поглощающие солнечный  свет поверхности, обладающие высокой теплоемкостью для аккумулирования поглощенной теплоты.

В некоторых вариантах  пассивных систем на определенном расстоянии от окна устанавливают низкую перегородку (высотой не более 1 м), которая частично берет на себя роль гелиоприемника и теплового аккумулятора.

В других случаях для  улавливания солнечной радиации используют верхний ряд окон. Теплота  поглощается и накапливается  противоположной стеной.

Система «массивная стена». Эту систему часто называют по именам ее создателей стеной Тромба-Мишеля. Обычно это толстая стена (каменная, бетонная или кирпичная) с темной поглощающей поверхностью, защищенная снаружи одним или двумя слоями стекла. Около уровня пола и потолка расположены отверстия (продухи) для входа и выхода воздуха. Радиация поглощается поверхностью стены, она нагревается и, в свою очередь, нагревает воздух в прослойке между стеной и стеклом. Воздух расширяется, становится легче, и начинается термосифонная циркуляция, в результате которой теплый воздух попадает в комнату через верхние продухи и, нагревая комнату, сам охлаждается и через продух около уровня пола снова поступает к гелиоприемнику после чего цикл повторяется.

Системы с  инсолируемым объемом. Наиболее широко используемый вариант этой системы – оранжерея. Ее можно рассматривать как видоизмененный вариант системы «массивная стена» где обычное расстояние между стеклом и стеной, равное 100-120 мм, увеличено до 2 м. Это помещение можно использовать как оранжерею – для выращивания растений, но оно служит также и источником теплоты для комнаты, расположенной за ней, за счет либо конвекции, либо замедленной теплопередачи через стену.

Система солнечного теплоснабжения дома работает в четырех режимах: отопление и аккумулирование  тепловой энергии; отопление от аккумулятора; аккумулирование тепловой энергии; отопление от коллектора. В холодные солнечные дни нагретый в коллекторе воздух поднимается и через отверстия в потолке поступает в помещения. Циркуляция воздуха идет за счет естественной конвекции. В ясные теплые дни горячий воздух забирается из верхней зоны коллектора и с помощью вентилятора прокачивается через гравий, заряжая тепловой аккумулятор. Для ночного отопления и на случай пасмурной погоды воздух из помещения прогоняется через аккумулятор и возвращается в комнаты подогретым. Опыт эксплуатации показывает, что сезонная экономия топлива за счет использования солнечной энергии достигает 60%.

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С каждым годом все  больше обостряются вопросы, связанные  с дальнейшими путями развития энергетики. С одной стороны рост населения, стремление к повышению жизненного уровня людей диктуют целесообразность наращивания мощностей энергетики, и в первую очередь электроэнергетики, причем просто гигантскими темпами; с другой стороны, возникающие экологические проблемы, истощение природных источников сырья, и в первую очередь, нефти и газа, требуют более экономичного и рационального использования полученной энергии и потенциальной энергии ее источников.

Энергоэффективность обращает нас к необходимости использования  альтернативных энергоресурсов (солнечная энергия, силы ветра, воды), к независимости от использования ископаемого топлива и созданию архитектуры исходя из местного климата и традиций.

Широко распространено мнение о том, что практическое использование  солнечной энергии – дело отдаленного будущего. Это мнение неверно. Солнечная энергетика уже сегодня могла бы стать альтернативой традиционной.

Данная область архитектуры  имеет огромный потенциал развития. В настоящий момент подобные установки  используются главным образом для  частного строительства, но в дальнейшем типология энергосберегающих и энергоактивных зданий расширится.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Беляев В.С. Проектирование энергоэкономичных и энергоактивных гражданских зданий. /В.С. Беляев, Л.П Хохлова М.: Высшая школа, 1991. – 255 с.
2. Селиванова Н.П. Энергоактивные здания /Н.П.Селиванов, А.И.Мелуа, С.В.Зоколей и др. М.: Стройиздат, 1988. – 373 с.
3. Овчаренко В.А. Энергосберегающие технологии в современном строительстве. /В.А.Овчаренко М.: Стройиздат, 1990. – 130 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольное задание выполнено мной совершенно самостоятельно. Все использованные в работе материалы и концепции из опубликованной научной литературы и других источников имеют ссылки на них.

 

 

 

«___» _____________ 20__ г.

 

 

__________________________    ___________________________

(Подпись студента)     (И.О.Фамилия студента)