Энергоэффективный дом

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

Себряковский филиал

 

Кафедра экономики и финансов

 

 

Курсовая работа

по дисциплине:

«Управление энергоэффективностью».

на тему: «Энергоэффективный дом».

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

студентка гр. М-31д-11

Игнатенко Ю.В.

 

Проверил:

доц. Князев А.П.

 

 

 

 

 

 

 

Михайловка, 2013

 

 

Содержание

 

Введение...................................................................................................................5

Глава 1.Общие данные об энергоэффективных (пассивных) домах……….….7

1.1.Назначения, цели, задачи энергоэффетивных домов ……………………....7 

1.2.Новизна проекта……………………………………………………………....9

1.3.Потенциальные потребители результатов работы……………………….. 10

Глава 2. Разработка проекта………………………………………………….....12

2.1.Разработка календарного плана проекта………………………………..….12

2.2.Анализ рынка………………………………………………………………...13

2.3.Преполагаемые риски……………………………………………..……….. 16

2.4. Производственный план проекта ……………………………………….... 17

2.5. Финансовый  план…………………………………………………………..23

Глава 3 Графическое и текстовое описание функциональной модели в нотациях IDEF0………………………………………………………………………...27

Заключение............................................................................................................29

Список используемой литературы.......................................................................30

Приложение А.......................................................................................................31

Приложение Б........................................................................................................32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

По авторитетным мнениям ученых, мы неудержимо приближаемся к изменению климата. Такие климатические изменения периодически случались в истории нашей планеты, однако, впервые это вызвано деятельностью человека, и скорость текущих изменений беспрецедентна. СО2, выделяемый при сгорании ископаемого топлива и кислорода, изменяет состав нашей атмосферы. Кроме всего прочего, неконтролируемое использование ископаемой энергии ведет к драматическому истощению мировых запасов ископаемых энергоносителей. Малейшая экономия энергии, особенно в густозаселенных местах, ведет к снижению объема выброса загрязняющих веществ и, следовательно, помогает защитить окружающую среду.

Единственная область, где можно резко снизить объемы потребляемого топлива и, как следствие, расход энергии и объемы выбросов – это существующие и новые здания, для этого необходимо улучшить теплоизоляцию и установить более эффективные отопительные системы. Для снижения выбросов СО2 и защиты окружающей среды в будущем нам придется обходиться намного меньшим количеством энергии для отопления, чем мы использовали до сих пор. В то время, как существующие не усовершенствованные здания старой постройки расходуют на отопление от 300 до 400 кВт•ч/м2 энергии, потребность в отопительной энергии для зданий будущего поколения составит от 20 до 40 кВт•ч/м2. Так что основная характеристика архитектуры зданий будущего – это ультранизкое и даже нулевое потребление энергии.

Таким образом, можно выделить основные направления развития зданий с нулевым энергопотреблением:

1. Снижение потребления тепловых ресурсов.
2. Полное или частичное удовлетворение электроэнергией.
3. Создания более совершенной вентиляции и теплоизоляции.

Многие современные инновации в области строительства направлены на то, чтобы человеческие поселения приносили как можно меньше ущерба окружающей среде. Примером домов, которые в будущем позволят нам жить в гармонии с природой, в то же время не лишая себя привычного комфорта, являются так называемые жилища "нулевой энергии" (zero energy house) или "пассивные" дома (passive house), объединяемые общим термином "энергоэффективные дома".

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава1. Общие данные об энергоэффективных (пассивных) домах

1.1.Назначения, цели, задачи энергоэффетивных домов

 

        Энергоэффективный дом, или пассивный дом (англ. passive house) – энергоэффективное здание, соответствующее наивысшему стандарту энергосбережения в мировой практике индивидуального и многоэтажного строительства. Для пассивного дома энергопотребление составляет около 10% от удельной энергии на единицу объема, потребляемой большинством современных зданий. Незначительное отопление требуется лишь в период отрицательных температур. В идеале пассивный дом является независимой энергосистемой, вообще не требующей расходов на поддержание комфортной температуры воздуха и воды. Основным принципом проектирования энергоэффективного дома является использование всех возможностей сохранения тепла. Отопление нулевого дома осуществляться благодаря теплу, выделяемому живущими в нем людьми, бытовыми приборами и альтернативными источниками энергии, горячее водоснабжение – за счет установок возобновляемой энергии, например, тепловых насосов, солнечных батарей и термовихревых установок.

Благодаря быстрому развитию науки и переходу на использование новых энергоэффективных строительных конструкций и материалов, возможен переход от зданий старой постройки (группа 1) к зданиям с нулевым расходом энергии (группа 5). Проведенные исследования показывают, что в помещениях зданий старой постройки, на обогрев одного квадратного метра требуется от 300 до 400 кВт•ч/м2, а в зданиях, построенных в течение последних 20 лет, потребность в отопительной энергии снижена до 150–200 кВт•ч/м2 (группа 2). Сегодня уже эксплуатируются жилые здания, построенные с использованием новейших энергосберегающих технологий и с применением современных энергоэффективных материалов, в которых удельный расход энергии на отопление составляет около 20 кВт•ч/м2. Для достижения таких целей требуется:

1. Высокоэффективная теплоизоляция зданий.

Исследования показывают, что при эксплуатации традиционного многоэтажного жилого дома через стены теряется до 40 % тепла, через окна — 18 %, подвал — 10 %, покрытия — 18 %, вентиляцию — 14 %.

Наиболее предпочтительным способом повышения теплозащиты уже имеющихся зданий (реконструируемых зданий) считается наружная теплоизоляция стен с применением эффективных теплоизоляционных материалов. Распространение в строительной практике получили конструкции наружной теплоизоляции, которые условно можно разделить на "мокрые" системы с оштукатуриванием плитного (предпочтительнее — минераловатного) утеплителя, и "сухие" вентилируемые системы с облицовкой на относе от слоя теплоизоляции. Те же подходы используются при проектировании и возведении новых энергоэффективных зданий. Применение новейших энергосберегающих решений с привлечением современных теплозащитных материалов, многослойных стеновых конструкций, герметичных многокамерных стеклопакетов, энергосберегающей сантехники и инженерного оборудования позволяет значительно сократить теплопотери. Снижение энергопотребления зависит от региона строительства и объемно-планировочных решений зданий и в среднем составляет около 40 % по сравнению со зданиями, построенными по старым нормам. Помимо вышеперечисленных аспектов пассивного энергосбережения, также стоит упомянуть о новейших решениях с привлечением высоких технологий. Имеются в виду интеллектуальные системы отопления, позволяющие оптимизировать поступление и распределение тепла в здании – то есть обеспечить необходимое и достаточное его количество тогда и там, где это необходимо. Однако такой подход требует внесения значительных и порой радикальных изменений в распространенную, в частности, в России схему централизованного отопления.

2. Современные "интеллектуальные" отопительные установки и системы регулировки отопления, соответствующие высокому уровню теплоизоляции с высоким КПД;
3. Большие стеклянные поверхности (окна) для пассивного использования солнечной энергии, установленные, преимущественно, с южной стороны здания;
4. Рекуперация тепла в системах вентиляции, регулируемых пользователем;
5. Положительное отношение жильцов к зданиям с низким энергопотреблением.

Теплопотери пассивного дома близки к нулю. При тех же условиях обычный дом «отапливает» улицу.

1.2.Новизна проекта

Пассивный, или энергоэффективный дом– это дом с ничтожно малым энергопотреблением. В идеале он должен быть независимой энергосистемой, вообще не требующей расходов на поддержание комфортной температуры. Отопление пассивного дома должно происходить благодаря теплу, выделяемому живущими в нём людьми, бытовыми приборами и альтернативными источниками энергии. Горячее водоснабжение осуществляется за счет установок возобновляемой энергии, например, тепловых насосов или солнечных батарей (тепловые насосы, солнечные батареи).

 В реальности таких результатов пока удалось добиться в немногих случаях. Однако пассивные дома, которым требуется лишь около 10% обычного энергопотребления, уже получили массовое распространение. Такие впечатляющие успехи достигаются благодаря усиленной теплоизоляции и специально разработанным системам отопления и вентиляции дома. Для классификации подобных зданий удобно применять шкалу, разработанную на «родине» идеи энергоэффективных зданий – в Германии (Таблица 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Энергоэффективные сооружения сберегают не только топливо, но и деньги. Оплата коммунальных платежей в Западной Европе сегодня составляет львиную долю расходов ее жителей, и она продолжает расти. Очевидно, что это связано, в первую очередь, с ростом цен на энергоносители. Несмотря на относительную их дешевизну в России, такая тенденция прослеживается и у нас. При этом российские здания обладают, в основном, непростительно низкой энергоэффективностью, потери при их отоплении огромны. Внедрение сберегающих технологий отчасти помогло бы справиться с этими проблемами.Кроме того, пассивные дома очень комфортны и экологически благоприятны для человека. На сегодняшний день такие сооружения – самые удобные и современные типы зданий. В них автоматически поддерживается оптимальная температура, влажность и чистота воздуха, что превращает жизнь в такого рода домах в удовольствие. С учётом того, что люди около 60% своего времени проводят в помещениях, значение таких объектов для поддержания высокого качества жизни трудно переоценить. Достоверно установлено, что комфортная среда обитания, формируемая в пассивных домах, способствует продлению дееспособного срока жизни человека.  В них для обогрева используются, в первую очередь, альтернативные источники энергии, например солнечная. Для строительства, как правило, выбираются экологически корректные материалы, часто традиционные – дерево, камень, кирпич. Категорически отвергаются вредные для здоровья и окружающей среды стройматериалы, такие как асбест.

Сама концепция пассивного дома в первую очередь основана на дружественности по отношению к окружающей среде, сотрудничеству с ней. Подобные здания – наиболее современные и эффективные образцы современной архитектуры. Несомненно, что массовое их распространение может оказать серьёзную помощь в борьбе с наступающим кризисом.

За счёт чего же, собственно, происходит экономия энергии в пассивном доме? В первую очередь – за счёт совершенной теплоизоляции. Ограждающие конструкции (стены, окна, крыши, пол) стандартных домов имеют довольно большой коэффициент теплопередачи. Исследования показали, что значительное сокращения расхода тепла появляется только при слое теплоизоляции от 15 см; желательно использовать теплоизолирующие панели толщиной 25-40 см. Технология «пассивного дома» предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей – не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента. В пассивном доме формируется несколько слоёв теплоизоляции – внутренняя и внешняя. Это позволяет одновременно не выпускать тепло из дома и не впускать холод внутрь его. Так же производится устранение «мостиков холода» в ограждающих конструкциях. В результате, в пассивных домах теплопотери через ограждающие поверхности не превышают 15 кВт. с 1 кв.м отапливаемой площади в год – практически в 20 раз ниже, чем в обычных зданиях. Для эффективного действия технологии пассивного дома используются современные двух- или трёхкамерные конструкции. Внутрь стеклопакетов закачивают газы, имеющие низкую теплопроводность; особым образом обрабатываются стекла, применяется специальная конструкция примыкания окон к стенам. В энергоэффективных зданиях практикуется также следующая система: самые большие окна направлены на юг, откуда поступает максимум солнечного излучения. В пассивных домах используется специальная система вентиляции: приточно-вытяжная с рекуперацией тепла. Это означает, что воздух выходит из дома и поступает в него не через обычный вентиляционный выход, а через подземный воздухопровод, снабжённый рекуператором. Рекуператор – это теплообменник: в нём нагретый воздух непрерывно передаёт тепло холодному воздуху через разделяющую их стенку 

Очевидно, что пассивными или энергоэффективными бывают не только жилые дома. Для зданий промышленного или офисного назначения сбережение тепла значит никак не меньше. В целом ряде европейских стран (Дания, Германия, Финляндия и др.) были даже разработаны специальные целевые государственные программы по приведению всех объектов регулярной застройки к условно-пассивному уровню (дома ультранизкого потребления – до 30 ч/м3 в год). Например, так было построено офисное здание Исследовательского Центра ROCKWOOL в Дании. Проект был удостоен звания «Офис 2000 года», а сооружение было признано одним из самых энергоэффективных в мире.