Актуальность сбережения энергии в жилищном секторе

Светлой памяти Александра Михайловича Гореванова,
связующему звену меж энергетиками и строителями.

ЭНЕРГОДЕФЕКТИВНОСТЬ И Хим Злость
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ПАССИВНЫХ Построек Последнего поколения

(Тезисы доклада, прочитанного на 3-ем Инноваторском форуме «ВИЭ — 2010»
12-13 мая 2010 года, г. Санкт-Петербург)

Главенствующими из всех заморочек, стоящих перед человечьим обществом, являются: создание безобидного жилища и лесовосстановление. Если они не будут решены, то общество окажется перед единственной неувязкой: как выжить виду «homo sapiens». Решать же двуединую делему, сделанную «разумным» существом, способен только человек ответственный за результаты собственной жизнедеятельности.

Актуальность сбережения энергии в жилищном секторе

Понятно, что в продвинутых странах жилищный сектор потребляет 40% всей производимой энергии, больше чем весь транспорт (32%) либо индустрия (28%) (Лючке А.,2007). Понятно также, что половина энергии пропадает, при этом более трети теплопотерь приходится на ограждающие конструкции построек. Таким макаром, жилые строения являются самыми главными и потребителями, и расточителями энергии.

По данным Бюро технологических оценок при Конгрессе США в 1985 г на отопление и освещение жилых построек в продвинутых странах было затрачено 37 ЭДж энергии (Гиббонс Д. и др., 1989). Если допустить, что в 2010 г лишь на отопление будет затрачено 45 ЭДж, то энергопотери составят 22,5 ЭДж, что эквивалентно 6, 255 ПВт/ч. Это нереально представить, но выходит, что в мире выше 6 миллионов больших электрических станций (выше 1000 МВт) работают вхолостую и создают термическое загрязнение среды.

Энергетики и муниципальные бюрократы, власти всех веток должны осознавать сложившуюся ситуацию и не разглагольствовать о надуманных энергодефиците и безопасности, а на законодательной базе добиваться увеличения эффективности использования энергоресурсов конечными потребителями и не на 10-ки, а на сотки процентов.

Итоги сбережения энергии в экспериментальных зданиях

Улучшение термический свойства строения — задачка не новенькая, и техника ее решения известна давным-давно. Главенствующая роль в архитектурно-технических мероприятиях отводится дополнительному утеплению ограждающих конструкций действенной изоляцией (Гертис К., 2007). По объемам выпуска ТИМ имеют последующую структуру: минераловатные — 75%, пенопласты — 20%, ячеистые бетоны — 3%, остальные — 2%.

Известны итоги сбережения энергии в экспериментальных проектах: за счет утепления стенок действенной изоляцией в Неких домах теплоотдачи снизились в США — на 68%, в Швеции — на 89% (Гиббонс Д. и др., 1989), в Рф — на 30-35% (Граник Ю.Г и др., 2003; Ильюшенко А.Н., 2002). Если осреднить этот показатель для ВСЕХ жилых построек в 2010 г до 50%, то теплоэкономия на подогрев составит 4 ЭДж. А сколько будет нужно действенной изоляции для этих мероприятий и каковы затраты энергии на ее получение?

Обычно, на дополнительное утепление ограждающих конструкций использовалась минвата шириной 150 мм, а ППС — 100 мм. При сохраняющемся соотношении фаворитных ТИМ, мировые объемы минваты составят 225 млн кубометров, ППС — 60 млн кубометров (расчетная плотность ТИМ — 100 кг/куб.м). На получение суммарных объемов будет нужно затратить 12,5 ЭДж энергии (на кубометр минваты — 10 000 кВт/ч, на ППС — 18 900 кВт/ч (Мейер-Бое В., 1993; Князева В.П., 2006)). Необходимы ли комменты к феномину: понижение теплопотерь через стенки строения на единицу энергии просит 3-х единиц энергозатрат на создание фаворитных ТИМ!!!

Долговечность фаворитных ТИМ

Согласно данным, приведенным в ведомственных строй нормах, длительность действенной эксплуатации до полгого ремонта (с подменой) утепляющих слоев из минваты и плит 15-20 лет (ВСН 58-88 (р), 1990). Эти данные удовлетворительно согласуются с плодами исследовательских работ лаборатории теплофизических черт и долговечности стройматериалов НИИСФ РААСН.

Испытаниям были подвергнуты стеновые конструкции с включением в качестве теплоизоляционного слоя из ППС (блочного и экструзионного), минераловатных плит и пеностекла. Приблизительный срок службы до полгого ремонта, с учетом воздействия натурных причин, в условных годах эксплуатации, составил: ППС экструзионный — 10, ППС блочный — 20, минплита — 15 (Бессонов И.В., 2008).

Таким макаром, если за расчетный срок службы жилого строения принять 100 лет, то за этот период времени будет нужно поменять эффективную теплоизоляцию более 5 раз.

Риторические вопросы: на что поменять, как и сколько это будет стоить? Как мыслится подмена разложившихся уплотнителей на соединениях панелей в панельных дома?

Сроки окупаемости «энергосберегающих» мероприятий

Оценки сроков окупаемости при реконструкции и новеньком строительстве варьируют от жизнеутверждающих до негативных.

Одни говорят:»За счет теплоэкономии повышение единовременных издержек во вновь строящихся зданиях окупаются в течение 7-8 лет, а в имеющихся домах — в течение 12-15 лет»(Граник Ю.Г. и др., 2003).

Им возражают:»Экономические расчеты с учетом издержек на создание промышленной базы, также издержек на создание на ней дополнительной термоизоляции для ублажения второго шага требований СНиП проявили, что эти издержки не могут окупиться даже через 50 лет, т.е. за срок, превосходящий долговечность теплоизоляторов из пенополистирольных и минераловатных плит» (Ананьев А.И. и др., 2001). Через семь лет один из соавторов возражения высказался еще больше категорично:»… проводившаяся в протяжении 10 лет кампания по понижению на 40-50% энергозатрат на отопление построек за счет лишнего увеличения теплозащиты стенок завершилась безрезультативно. Если же учитывать дополнительные средства, затрачиваемые на выполнение неожиданных текущих и серьезных ремонтов недолговечных внешних стенок с мягенькими теплоизоляторами, то следует считать, что она принесла отрицательный эффект.» (Ананьев А.И., Гаврилов-Кремичев Н.А., 2008).

И совершенно пессимистичное заключение относительно реконструируемых построек:»Окупаемость даже без учета амортизационных отчислений и процентов на кредит составляет около 100 лет.» (Ильюшенко А.Н., 2002).

Хим загрязнение жилой среды

Бессчетные исследования минераловатных и пенопластовых ТИМ внушительно свидетельствуют, что при обычных критериях из их выделяются, обычно, оксибензол, метаналь, стирол и остальные ядовитые газы. Другими словами по воздействию на человеческий организм фаворитные ТИМ относятся ко 2-му классу угрозы (высокоопасные) (Конструкции стенок … с термоизоляцией из экструзионных вспененных полистирольных плит ПЕНОПЛЭКС, 2005).

Анализ специальной литературы выявил ряд принципиальных заморочек:

  • нормативные документы приводят ПДК для однокомпонентных веществ. На практике из фаворитных ТИМ выделяются от 4 до 10 эмитентов. Как будет проявляться воздействие ядовитого коктейля — неувязка!
  • токсиколого-гигиенические исследования проводятся над определенным материалом либо изделием, а качество воздуха в жилом помещении, в наилучшем случае, интересует профессионалов в области вентиляции и кондиционирования;
  • по мере скопления познаний в обществе пересматриваются не только лишь ПДК эмитентов (в сторону ужесточения норм), да и особенности их деяния на организм. К примеру, в воздухе рабочей зоны ПДК метаналя в нашей стране изменялась от 5 мг/куб. м (1947) до 0,5 мг/куб. м (2003), а для жилых помещений даже до 0,003 мг/куб. м (2003)!

И если в 1951 г токсикологи относили метаналь по нраву деяния на человеческий организм к «раздражающему газу, обладающему также и общей противоплазматической ядовитостью» (Справочник, 1951), а в 1987 г МАИР выдало заключение:»Подтверждения канцерогенности газа метаналя для крыс и активности метаналя в экспресс-тестах достаточные. Канцерогенность для человека не подтверждена.» (Справочные материалы МАИР, 1987), то в 2007 г президент НП АВОК заявляет:»Метаналь внесен в перечень достоверно канцерогенных веществ… повлияет на наследную, генетическую и хромосомную мутацию, репродуктивные органы…» (Табунщиков Ю.А., 2007).

Смертельная опасность фаворитных ТИМ при пожарах

Пенопласты и органические связующие минваты до реального пожара не выдерживают. Понятно, что ППС начинает разрушаться уже при 80 град. При нагреве «негорючей»базальтовой ваты органические связующие распадаются при 200 град и стопроцентно испаряются при 250 град. Естественно, что продукты разложения воздух не озонируют.

Термодеструкция ППУ начинается при 180 град, при нагреве до 200-250 град происходит его разложение с выделением изоционатов, а при деструкции последних появляется цианистый водород (Дробышевская Т.А. и др, 1969).

Более полную картину последствий теплового разрушения экструзионного ППС можно узреть в Заключении ВНИИПО (Москва): эталоны относятся к горючим материалам средней воспламеняемости, с высочайшей дымообразующей способностью и высокоопасным по показателю токсичности. Драматична судьба подопытных животных: после сгорания эталона ППС массой 3,4 г в закрытой камере через полчаса половина их погибла, потому что в камере образовался ядовитый коктейль из моно- и диоксид углерода, стирола, оксибензола, толуола, бензола, метаналя и сернистого ангидрида (Заключение ВНИИПО, 1993).

Новое поколение построек — пассивные

В конце 80-х годов институт пассивных построек (Дармштадт, ФРГ) разработал одноименный эталон, по которому зданию присваивается категория «пассивного объекта», если его отопительные потребности в год ниже 15 кВт·ч/кв.м, а в эталоне — вообщем не требующее расходов на тепло. К середине 2007 г исключительно в Германии было выстроено более 7 000 энергоэффективных домов («Еврострой», 2008). Подобные технологии реализуются в США, Канаде, Швеции, Дании, Италии, Финляндии, Китае, Австрии, Швейцарии, Рф и даже в Беларуси. К концу XXI века некими создателями видятся целые городка с нулевым потреблением энергии, воздвигнутые по этому эталону (Гертис К., 2007).

Актуальность сбережения энергии в жилищном секторе

Аналог «пассивного дома»

Основное отличие «новаторских» построек от экспериментальных в более чем двукратном увеличении толщины дополнительной изоляции. Как следует, затраты энергии на их получение также увеличатся более чем вдвое и с учетом их низкой долговечности, их многократной подменой за срок эксплуатации строения, все «инноваторские» мероприятия можно найти как энергодефективные.

А присовокупив неоднократное повышение загрязнения окружающей и жилой сред ядами, выделяющимися из фаворитных ТИМ на всей технологической цепи (от получения сырья до их ликвидации), их смертельной угрозы при пожарах, следует признать, что в мировой строительной практике реализуется СОЗНАТЕЛЬНАЯ МИСТИФИКАЦИЯ МЕТОДОЛОГИЙ Сбережения энергии И Био СТРОИТЕЛЬСТВА.

«Ноу-хау в строительстве», апробированное 100 годов назад

Относительно не так давно на том же Западе появилась информация о разработках стопроцентно отвечающих правилам био строительства. К примеру, австрийская компания предложила «ноу-хау в строительстве», по которому стенки построек снаружи надлежит утеплять экспанзитом (Проспект компании Baumit, 1994). А чуток позднее португальская компания показала дом, кабинет и гостиницу, построенные в согласовании с «ноу-хау» (Проспект компании Amorim, 1998).

Актуальность сбережения энергии в жилищном секторе

«Дом с башнями» пл. Л.Толстого, СПб (реконструкция 1913-15 г.г).
Стенки башен утеплены пробковыми кирпичами шириной 850 мм.

Интересно, что схожее новаторство прошло вековое испытание временем в Рф: с 1899 г в Петербурге и с 1906 г в Москве выстроено много домов, утепленных пробковыми плитами. И сейчас эти дома ещё эксплуатируются.

Изменяются времена, но энтузиазм к пробке неизменный

Пробка — натуральный, возобновляемый продукт. Ее применение понятно со времен старого Египта. В строительстве пробка употребляется как тепло -, шумо -, виброизолятор, для декорирования полов, стенок и потолков. Разработка получения изоляционных пробковых плит — безотходная, малоэнергоемкая (температура прессования 110-280 град), рециклируемая. В пробке от Природы смешиваются наилучшие характеристики волокнистых и закрытопористых материалов.

По теплотехническим чертам пробка малость уступает ППС, но ее долговечность соизмерима с долговечностью серьезного строения, затраты энергии на создание кубометра плит в 50 раз ниже, при пожарах от нее вреда меньше, чем от пылающей древесной породы, пробковые изделия имеют более широкий тампературный спектр внедрения (-200…+130 град) без обработки антипиренами.

В текущее время, кроме строительства, пробковые изделия обширно употребляются в виноделии (55%), холодильной и обувной индустрии, судо -, авто -, тракторостроении, электро -, радио -, галлактической технике, рыболовстве, спорте и многих других отраслях.

Кандидатура фаворитным ТИМ

Если экспанзит станет кандидатурой фаворитным ТИМ, то на создание соответственных объемов будет затрачено энергии порядка 1 ЭДж. Утепляя стенки экспанзитом шириной 200-250 мм, можно ждать понижения теплопотерь более чем на 50%. Абсолютное сбережение энергии составит более 3 ЭДж либо в валютном выражении — более 50 миллиардов ам. долл. (при стоимости нефти 100 долл. за баррель). Относительное понижение энергозатрат на получение экспанзита по сопоставлению с минераловатными и пенопластовыми теплоизоляторами составит более 2 000%.

Для справки: в первый раз экспанзит был получен в Германии в 1910 г, с 1928 г стали выпускать из привозного сырья на Ленинградском изоляционном заводе, с 1938 г из местного сырья (пробка бархата) на Хабаровском экспанзитном заводе

Министерства пищевой индустрии (Правдин Л.Ф., 1959). Номенклатура теплоизоляционных, геометрических и иных характеристик экспанзита регламентировалась, а именно, СНиП I-В.25-62 и ГОСТ 4.201-79. В текущее время даже как термин не упоминается ни в каком словаре российского языка…

Состояние мировой сырьевой базы пробки

На изготовка других объемов экспанзита будет нужно более 50 млн т пробкового сырья (в пересчете на плиты плотностью 100 кг/куб. м). Прекрасные перспективы для пробкопереработчиков! Каково же состояние сырьевой базы пробки? сейчас пробку получают с нескольких видов пробковых дубов, естественно произрастающих в странах Западного Средиземноморья (юг Европы и север Африки). Площадь дубрав — 2,2 млн га, с которых с 9-летним циклом раз в год снимают 360 тыс т пробки. Меж иным, монополистом в прокоперерабатывающей отрасли является Португалия, площадь которой всего-то на 5 тыс кв. км больше Ленинградской области.

Интенсификация съема пробки сгубит дубравы, а экстенсификация дубов в мире не привела к значимым практическим результатам — культура очень привередлива. Но даже если всю снятую пробку пустить на экспанзит, то будут удовлетворены потребности жилищного сектора только маленького евро страны. Где же выход?

Трудности лесовосстановления

К специфичным дилеммам лесного хозяйства относятся значимые диспропорции меж темпами рубки и лесовосстановительных работ. Показательно, что уже к концу XX века площади тропических лесов составляли 55% от начальных, на 10 скошенных деревьев приходилось 1 посаженное (в Африке — на 29). На XXI век специалисты предсказывают сохранение тенденций чертовского сокращения тропических лесов с переходом аналогичной тенденции на леса умеренных широт. Как следует, актуальнейшая задачка лесоводов — возвращение долгов Природе и потомкам.

Понятно, что видовое обилие лесонасаждения — норма, но биоценоз становится более устойчивым, если в него привносятся ценотически положительные таксоны более высочайшего ранга. Для государств умеренных широт очень многообещающим является русский интродуцент — амурский бархат (пробковое дерево), который следует вводить в насаждения в качестве составляющие. Конкретно об этом писал германский спец в дальнем 1932 году, обобщая русский опыт исследования бархата и предлагая его обширное культивирование в странах Центральной Европы (Grunbaum H., 1932). Но через год политики в очередной раз проигнорировали аргументы науки по созданию мягенького, неагрессивного мира.

Актуальность сбережения энергии в жилищном секторе

Статья Грюнбаума «Амурский бархат и его значение для Центральной Европы» (1932)

Перспективы русского пробкового дерева

Многофункциональность внедрения бархата понятна из обычного перечисления: декоративный, медонос, фармацевтическая культура, поставщик красящих и дубильных веществ, древесная порода не уступает орешку (торговое заглавие velvet), пробка — аналог пробки пробкового дуба, растение обладает мелиоративными и ценотическими качествами.

Естественный ареал — русский Далекий Восток. В первый раз культивирован в Петербурге (1856). Через 100 лет в итоге массовых интродукций было установлено, что, благодаря пластичности, бархат может удачно произрастать от берегов Балтики до берегов Тихого океана от полосы Петербург — Вятка — Екатеринбург — Томск — Омск — Красноярск — Иркутск и Хабаровск — Комсомольск-на-Амуре — Совгавань до южных границ бывшего Союза. Время от времени разводят в Западной Европе, Северной Америке и в других странах с умеренным климатом (Справочник, под ред. С.Я. Соколова, 1958).

Актуальность сбережения энергии в жилищном секторе

Северная граница и годы начала культвирования бархата

Подготовительный анализ указывает, что в Рф можно отыскать 6-8 млн га земель с хорошими почвенно-климатическими критериями для культивирования амурского бархата. Такие же площади можно отыскать в Европе. На новых почвах с бархата снимали в год по 300 кг, а при поливах — до 1 000 кг с га (среднемировая продуктивность пробкового дуба — 150 кг). С учетом произнесенного, решая трудности восстановления лесов в странах умеренных широт методом культивирования русского пробкового дерева, полностью реально через 25-30 лет прирастить мировую сырьевую базу пробки в 10-ки раз. Из общих объемов снятой пробки более 80% следует направлять на изготовка действенной термоизоляции и способствовать переходу жилищного строительства на био способы.

Последствия сотворения «мягенького (пробкового) мира»

1. Экстенсификация лесовосстановительных работ.
2. Демонополизация сырьевой базы пробки и ее переработки.
3. Повышение глобальных припасов пробки более чем в 20 раз.
4. Применение пробки в жилищном строительстве понизит вред окружающей среде, сделает жилище безобидным, понизит затраты энергии на создание экспанзита более чем на 2 000% по сопоставлению с лидирующими ТИМ, а реальный экономический эффект от дополнительного утепления стенок построек составит несколько сот процентов.

В заключение можно утверждать: городка с «нулевым» потреблением энергии, надлежащие правилам био строительства, могут показаться к концу XXI века, если страны умеренных широт при восстановлении лесонасаждений будут культивировать русское пробковое дерево, а дополнительная термоизоляция ограждающих конструкций жилых построек будет выполняться экспанзитом.

Валерий Иванович Лудиков,
технический управляющий проекта «Российская пробка»

Дополнительная информация: ludikov — valery @yandex. ru

Литература

1. Лючке А. Европейский рынок отопительного оборудования — ориентация на высокоэффективные технологии и ВИЭ // Сбережение энергии. 2007.- 4.- с. 57-59.
2. Гиббонс Д., Блэр П., Гуин Х. Стратегия использования энергии // В мире науки. 1989.- 11.- с. 76-85.
3. Гертис К. Строения XXI века — строения с нулевым потреблением энергии // Сбережение энергии.- 2007.- 3.- с. 34-36.
4. Граник Ю.Г., Магай А.А., Беляев В.С. Конструкции внешних огораживаний и инженерные системы в новых типах энергоэффективных построек // Сбережение энергии.- 2003.- 5.- с. 73-75.
5. Ильюшенко А.Н. Экологические базы энергосберегающей деятельности в Москве // Сбережение энергии.- 2002.- 1.- с. 46-47.
6. Мейер-Бое В. Строй конструкции построек и сооружений. М.: Стройиздат.- 1993.- 400 С.
7. Князева В.П. Экологические нюансы выбора материалов в строительном проектировании. М.: «Архитектура-С», 2006.- 296 С.
8. ВСН 58-88 (р). Положение об организации и проведении реконструкции, ремонта и технического обслуживания построек, объектов коммунального и социально-культурного предназначения. Нормы проектирования. М.: Стройиздат, 1990.- 32 С.
9. Бессонов И.В. Исследования стойкости фасадных систем внешнего утепления с узким штукатурным слоем к температурно-влажностным воздействиям // Сб. «Труды Всероссийской науч.-техн. конф.» (Строительная теплотехника: животрепещущие вопросы нормирования). СПб.: СПбЗНИиПИ, 2008.- с. 199-207.
10. Ананьев А.И., Комов В.М. и др. Экономия термических ресурсов в жилых зданиях// Теплоэнергоэффективные технологии. ИБ.- 2001.- 4.- с. 74-80.
11. Ананьев А.И., Гаврилов-Кремичев Н.Л. К вопросу нормирования теплопроводимости материалов и теплозащитных параметров внешних ограждающих конструкций построек// Сб. «Труды Всероссийской науч.-техн. конф.» СПб.: СПбЗНИиПИ, 2008.- с. 3-13.

12. Конструкции стенок, покрытий и полов с термоизоляцией из экструзионных вспененных полистирольных плит ПЕНОПЛЭКС. Материалы для проектирования и рабочие чертежи узлов. СПб.: компания «ПЕНОПЛЭКС СПБ».- 2005.- 206 С.
13. Хим вредные вещества в индустрии. Ч. 1. Органические вещества. Справ. Под общ. ред. Н.В. Лазарева. Л.-М.: Госхимиздат, 1951.- 575 С.
14. Канцерогенные вещества (Справ. материалы МАИР)/ Пер. с англ. А.Ф. Карамышевой. М.: Медицина, 1987.- 336 С.
15. Табунщиков Ю.А. Экологическая безопасность жилья// АВОК.- 2007.- 4.- с. 4-7.
16. Paroc Building Insulation. RE — 1.1. Helsinki: PAROC, 1993.- 8 p.
17. Дробышевская Т.А., Ширская В.А. и др. О токсичности товаров термоокислительной деструкции полимерных пенопластов/ Гигиена внедрения полимерных материалов и изделий из их. В. 1. Под общ. ред. проф. Л.И. Медведя. Киев: ВНИИГИНТОКС, 1969.- с. 285-289.
18. Заключение о свойствах пожарной угрозы экструзионного полистирола «Styrofoam» компании «Dow Chemicals Co» (США). М.: ВНИИПО, 1993.- 7 л.
19. Как сберечь энергию. Забугорный опыт и русские реалии// Еврострой.- 2008.- 51.- с. 22-24.
20. Neubau Baumit-Systeme fur Rohbau, Innenausbau, Fassade. 2. Auflage. Wietersdorfer Peggauer, Wopfinger, Baumit GesmbH. 2. Auflage: April 1994.- 115 s.
21. Amorim Isolamentos. — Mozelos: Amorim Isolamentos, S. A., 1998.- 12 p.
22. Правдин Л.Ф. Пробконосы в СССР, их внедрение и перспективы разведения// Тр. БИН АН СССР, сер. V, вып. 7, М.-Л., 1959.- с. 394-398.
23. Grunbaum H. Der Korkbaum und seine Bedeutung fur Mitteleuropa// Der Zuchter, Zeitsch. f. theor. u. angew. Genetic. V Jahrgang. Berlin, 1932.- s. 254-256.
24. Деревья и кусты СССР. Под ред. проф. С.Я. Соколова. Т. 1V. М.-Л.: изд. АН СССР, 1958.- с. 240-241.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>