Главная страница -> Технология утилизации

Системный подход к энергосбережению в жилых зданиях. Вывоз мусора. Переработка мусора. Вывоз отходов.

1. Основные понятия.

Одна из основных функций окна - это обеспечение оптимальной вентиляции помещения, создание комфортных условий там, где человек проводит большую часть своего свободного времени. Загрязнение окружающей среды привело к тому, что на первый план стали выступать изолирующие функции окна, функции защиты человека от неблагоприятных внешних воздействий. Чтобы оптимально сочетать обе эти стороны - обеспечение доступа наружного воздуха и одновременно защита от нежелательных его компонентов - необходимо периодически возвращаться к основным понятиям, иллюстрирующим механизм взаимодействия человека, жилища и внешней среды.

1.1. Специфический объём воздуха в помещении.
Специфический объём воздуха в помещении представляет собой величину, характеризующую количество воздуха, которое приходится на долю каждого отдельного находящегося в этом помещении человека. При планировании строительных объектов этот показатель является очень важным.

ТИП ПОМЕЩЕНИЯ специфичный объём воздуха в помещении, куб. метров на человека ТИП ПОМЕЩЕНИЯ специфичный объём воздуха в помещении, куб. метров на человека Рекомендуемое минимальное значение Рекомендуемое оптимальное значение Жилые общие комнаты 10 15 Спальные помещения 12 15 Помещения, где содержатся больные 20 30 Помещения для занятий 6 10 Помещения для собраний 4 4

1.2 Доля притока свежего воздуха.
Количество свежего воздуха, поступающего в течении часа на одного находящегося в помещении человека, выражается величиной воздухопритока, то есть количеством поступающего извне воздуха. Указанная величина должна соответствовать нормам DIN 1946. Эти показатели не идентичны величинам фактического потребления человеком воздуха (которое пропорционально потреблению кислорода), не зависящим от температуры. Тем не менее величина воздухопритока существенно влияет на общее самочувствие человека в помещении. Температура наружного воздуха, °C. Минимальная величина воздухопритока, кубометров на 1 человека Помещения, где курение запрещено Помещения, где курение разрешено - 20 8 12 - 15 10 15 - 10 13 20 - 5 16 24 0 - 26 20 30 выше 26 15 23

1.3. Объём воздухообмена.
Такой важный для планирования вентиляции показатель, как объём воздухообмена даёт представление о необходимом количестве воздуха - как подаваемого извне свежего, так и удаляющегося наружу, то есть использованного. Этот показатель высчитывается по формуле:
Объём воздухообмена = (число людей в помещении) Х (доля притока свежего воздуха, см. п. 2.2.).

1.4. Индекс воздухообмена
Этот индекс показывает, сколько раз воздух в помещении полностью меняется в течении часа.
Индекс воздухообмена = (доля притока свежего воздуха) : (специфический объём воздуха в помещении, см. п. 2.1).

1.5. Потребность в наружном воздухе
Рекомендуемые средние нормы потребления наружного воздуха для жилых помещений определены нормами DIN 1946/6.
Если величина индекса воздухообмена составляет не ниже 0,5 в час, то можно с большой вероятностью утверждать, что риск появления повреждений, обусловленных сыростью, а также гигиенических осложнений сведён в данном случае к минимуму.
Это значит, что в течении одного часа в помещении должно полностью меняться 50 % всего воздуха. В этом случае можно говорить об основной, или базовой вентиляции.

2. Системы вентиляции жилых помещений

Для выполнения указанных выше требований применяется как естественная (свободная), так и принудительная, или механическая вентиляция.

2.1. Естественная вентиляция
К устройствам, обеспечивающим естественную вентиляцию, относятся:
неплотности здания (конструкционные стыки)

стыки закрытых окон и наружных дверей

пропускание воздуха наружными стенами в соответствии с DIN 1946-6

вентиляционные шахты

кратковременно открываемые окна

Движущими силами естественной вентиляции являются окружающие здание потоки воздуха (ветровое давление, сквозной продув), а также термические воздухопотоки, возникающие в результате разницы температур.

2.1.1. Ветровое движение воздуха.
При наличии ветра всякое здание испытывает на себе его воздействие.
На обращённой к ветру стене образуется область повышенного давления, а на противоположной стороне здания - область пониженного давления.
Конструкционные неплотности в здании, в сочетании с ветровым давлением и областью пониженного давления обуславливают прохождение воздушных потоков через здание.

Происходящий в здании возухообмен в основном зависит от следующих факторов.
Скорость ветра в непосредственной близости от здания

Неплотности в конструкции здания

Ориентация здания по отношению к направлению ветра

Сопротивляемость здания ветровому воздействию, расположение оконных и дверных конструкций

Устройство здания, конфигурация помещений (квартир)

Рисунок 2 Направления ветровых потоков вокруг здания.
Средняя скорость ветра в северных регионах Германии составляет порядка 4 метров в секунду, на юге ФРГ - 1,5 метра в секунду. Среднее значение для Германии в целом составляет 3 метра в секунду.
Следующая таблица показывает соответствующую разницу ветрового давления. Скорость ветра, м/с Статическая ветровая нагрузка Давление на наветренную сторону, Pa Давление на подветренную сторону, Ра Северная Германия 4 10 +8 -5 Южная Германия 1.5 1.4 +1.1 -0.7 Среднее значение 3 5.6 +4.6 -2.8

Таблица 3. Разница ветрового давления

2.1.2 Движение воздуха, возникающее вследствие разницы температур.
Во всех помещениях движение воздуха наблюдается постоянно, особенно во время отопительного сезона. Упрощённо движение воздухопотоков протекает в соответствии с общеизвестным правилом:
Тёплый воздух поднимается вверх - холодный воздух опускается вниз
Помимо этого легко объяснимого, естественного потока необходимо учитывать и другие воздухопотоки различного происхождения, наблюдаемые как внутри, так и вне помещения, имеющие различные температурные характеристики и показатели давления. В сочетании с основным воздухопотоком в помещении они формируют окончательную картину воздушной циркуляции внутри здания.

Если температура воздуха в помещении выше температуры наружного воздуха, то в области окна, выше нейтральной зоны возникает область повышенного давления, а ниже нейтральной зоны - область пониженного давления. Условием этого является равномерное распределение неплотностей стыков оконной конструкции либо же просто открытое окно.
Следующая схема иллюстрирует распределение давления и расположение термических сил, обуславливающих движение воздуха.

Рисунок 3. Различные области давления, обусловленные разницей температур.
neutrale Zone - нейтральная зона
vorwiegend berdruck - преимущественно область повышенного давления
vorwiegend Unterdruck - преимущественно область пониженного давления

2.1.3 Оценка движущих сил свободной вентиляции.
Обуславливающие движение воздуха основные силы - внешнее ветровое воздействие и разница температур могут оказывать свое действие в одном и том же направлении, их воздействия могут складываться и взаимоусиливаться, но они могут действовать и в разных направлениях. Взаимоусиление этих факторов наблюдается не во всех случаях.

Кроме того необходимо отметить, что иногда бывают дни, когда в силу специфических метеоусловий движущие силы естественной вентиляции просто не возникают (например, тихая тёплая летняя ночь, когда ветра нет, а температура воздуха в помещении практически равна температуре наружного воздуха).
Так называемая термическая вентиляция находится в прямой зависимости от разницы температур.
Чем больше разница температур, тем больше величина силы, вызывающей движение воздуха.

Разница давлений, возникающая как следствие температурной разницы во время отопительного сезона, соответствует статическому давлению от 2 до 15 Pa.
Это давление примерно соответствует силе ветра, движущегося со скоростью 2 - 5 метров в секунду.
Скорость ветра, помимо общих метеорологических условий, существенно зависит от места расположения здания, рельефа местности. В одном и том же регионе скорость ветра может достигать самых разных значений.
При расчёте вентиляционных параметров эти факторы имеют очень большое значение. Помимо объёма в здании в обязательном порядке необходимо учитывать показатели ветрового давления, а также особенности строительной конструкции здания, влияющие на его ветровую нагрузку.

2.1.4. Оценка естественной вентиляции.
Естественная вентиляция зависит в первую очередь от естественных, природных факторов. Её достаточно трудно контролировать, кроме того, естественная вентиляция с трудом поддаётся регулировке или управлению.
Такие важные требования к светопрозрачным конструкциям как защита от шума, ливневая устойчивость, защита от несанкционированного проникновения, как правило, не соблюдаются или соблюдаются недостаточно при установке дополнительных систем или механизмов оконной вентиляции.

В случае, когда естественные факторы находятся в пределах малых величин (низкая скорость ветра, минимальная температурная разница), неплотности здания не обеспечивают достаточного воздухообмена.
Согласно стандарту DIN 1946-6 квартиры, в которых установлены окна со сплошным уплотнением по периметру, должны оборудоваться специальными вентиляционными микроотверстиями в наружной стене (в терминологии DIN они называются Aussenwand - Luftdurchl sse, ALD). При отсутствии ALD через неплотности здания происходит замена порядка 0,12 литра воздуха в час - при обычной вентиляции (то есть без установки дополнительных приспособлений), и 0,25 литра воздуха в час - при использовании дополнительных вентиляционных шахт.
Таким образом требования к вентиляции помещений при закрытых окнах не выполняются.
Использование только и исключительно естественной вентиляции не позволяет, таким образом, реализовать механизм воздухообмена между помещениями здания и окружающей средой при минимальном энергопотреблении.

2.2. Принудительная вентиляция
Говоря о принудительной вентиляции, мы имеем ввиду прежде всего вентиляцию с использованием дополнительных механических устройств. Воздух приводится в движение и нагнетается извне при помощи вентиляторов, иногда для большей эффективности и создания разницы температур применяются термические устройства.

Регулируемая вентиляция жилых помещений и кондиционирование воздуха - это две разные вещи.
При использовании систем регулируемой вентиляции речь идёт только об обеспечении притока свежего наружного воздуха в помещение. Перемешивания уже использованного воздуха либо целенаправленного изменения отдельных его параметров (например, влажности), не происходит. Жильцы могут дополнять работу устройств регулируемой вентиляции посредством обычного оконного проветривания, не находясь от него в абсолютной зависимости.
Важным условием для осуществления регулируемой вентиляции является герметичный, хорошо изолированный корпус здания.

Для достижения оптимального энергосбережения при использовании вентиляционных устройств с WRG является плотность фасада и других внешних элементов здания
Воздухообмен считается оптимальным, когда весь воздух в помещении заменяется в течении одного часа при давлении в 50 Ра (измерение по системе Blower Door).
В случае появления неконтролируемых теплопотерь, происходящих через трещины и неплотности в здании, ситуацию нельзя исправить посредством применения WRG и теплообменника, так как в данном случае резко возрастают расходы на отопление здания.
Преимущества регулируемой вентиляции помещений:
Оптимальная базовая вентиляция, не зависящая от поведения жильцов и погодных условий
Постоянное обновление воздуха в помещении, даже при отсутствии жильцов
Низкая концентрация вредных веществ в воздухе помещения
Эффективное удаление запахов
Закрытые окна - лучшая шумоизоляция, защита от агрессивных факторов внешней среды (например, от автомобильных выхлопных газов), защита от взлома, защита от насекомых
Возможность использования фильтров даёт эффективное снижение содержания в воздухе пыли, цветочной пыльцы и других аллергенов.

Данные вентиляционные системы отличаются друг от друга по следующим основным параметрам:

1. Только вытяжные системы
2. Системы только приточной вентиляции
3. Приточно - вытяжные системы
4. Приточно - вытяжные системы с WRG.

1. Вытяжные системы.
Механическое удаление отработанного воздуха. Приток свежего воздуха осуществляется через неплотности в здании или специальные отверстия.
Вытяжные устройства устанавливаются в данном случае там, где качество воздуха ухудшается быстрее и значительнее всего - на кухне, в ванной комнате, туалете. Обеспечение равномерного притока свежего воздуха в жилые помещения осуществляется через специальные вентиляционные отверстия в области оконного проёма.

Такого часто упоминаемого преимущество вытяжных устройств, как их якобы невосприимчивость к ветровому воздействию, на самом деле не существует. Все помещения с повышенной влажностью должны регулярно проветриваться, желательно одновременно, иначе влага и неприятные запахи быстро распространяются по квартире.
Недостатком вытяжных систем является эффект сквозняка , проявляющийся в холодное время года, когда температура наружного воздуха сильно понижается.
Стандартом DIN 1946-6 для таких устройств рекомендуется разница давления в 4 - 8 Ра. При наличии в помещении источников открытого огня предписанная величина составляет 4 Ра.

2. Системы приточной вентиляции.
Обеспечивает приток свежего воздуха в помещение. Нагнетаемый воздух может подогреваться. Данные системы не могут обеспечить быстрый отвод загрязнённого воздуха. Кроме того, на эффективность их работы влияют сила и направление ветра.

3. Приточно - вытяжная вентиляция
Использование данных систем решает обе задачи - отвод отработанного воздуха и обеспечение притока свежего.
Главные требования к установке вентиляционных систем этого типа - обеспечение эффективного проветривания, недопущение сквозняков, удаление из помещений избыточной влаги. Подаваемый наружный воздух не должен иметь температуру значительно ниже температуры воздуха в помещении, во избежание сквозняков.
В зависимости от объёма помещения количество подаваемого воздуха может составлять от 120 до 210 кубометров в час. В квартире общей площадью 100 кв.м коэффициент воздухообмена составляет порядка 1,1, что с точки зрения гигиены является оптимальным. Для отопления в данном случае расходуется лишь 2,5 kW энергии, что соответствует годовому потреблению в 3000 - 4000 kW. Данные показатели позволяют говорить о большой экономичности и реальной возможности минимизации теплопотерь. На основании вышесказанного можно утверждать, что установка систем WRG является не только целесообразной, но и весьма желательной.

4. Приточно - вытяжная вентиляция с WRG.
Cистемы этого типа в общем и целом соответствуют описанным выше в п.3. Но в данном случае работает ещё и принцип теплообменника. Отводимый из помещения воздух отдаёт свое тепло приточному воздухопотоку. Для теплообмена в вентиляционной установке монтируется система каналов, исключающая взаимопроникновение отработанного воздуха со свежим.

Сергей Золотов

Сообщение, сделанное заместителем директора ГП НИПТИС по научной работе Л. Н. Данилевским 17 февраля 2000 г. на международной научно-практической конференции Решение проблем вентиляции и отопления при строительстве, модернизации и реконструкции зданий

Важную роль в энергоснабжении зданий с низким уровнем теплопотерь играют окна. Специалистами ГП НИПТИС предложен подход к выбору типов окон, основанный на учете потерь зданиями тепла через стены. Исходя из значения термосопротивления стены, предлагается выбрать значение термосопротивления окон таким образом, чтобы значение теплового баланса (разность между теплопотерями и теплопоступлениями через окна) не превышало уровня теплопотерь через стену на единицу площади. В таблице 1 приведены значения уровня теплопотерь для стены с нормативным термосопротивлением, равным 2,5 (м2) .( oC)/Вт, и тепловой баланс, то есть разность между потерями тепловой энергии через окна различного типа и поступлением через них солнечной энергии в течение отопительного сезона (в кВтч/м2). Исходя из значения термосопротивления стены, мы можем выбрать значение термосопротивления окон таким образом, чтобы значение теплового баланса (разность между теплопотерями и теплопоступлениями через окна) не превышало уровень теплопотерь через стену на единицу площади. В таблице 2 представлены значения термосопротивлений стен и найденные по предложенной методике соответствующие им типы окон.

Таблица 1

Тип окон

2к

3к

4к

2-с-а

2с

3-с-а

3-с-к

Стена

Север

180

Восток

136

Юг

-10

-32

-37

-22

-32

-6

Запад

133

Ср. знач.

127

Таблица 2

Rст

2,5

7,5

Rок

2к

3к,2с

4к, 2-с-а

3-с-а, 3-с-к

Таблица 3

DQ, кВтч/м2 в месяц, при h=60%/ h=80%

Тип окон

Октябрь

Ноябрь

Декабрь

Январь

февраль

Март

Апрель

2-к

-1,5/-2,4

1,35/0

3,25/1,6

3,85/2

2,15/0,25

-1,55/-2,3

-3,9/-4,4

3-к

-2,2/-3,1

0,25/-1,1

1,89/0,24

2,19/0,29

0,7/-1,1

-2,45/-3,2

-4,3/-4,8

2-с

-2,3/-3.2

-0.05/-1.4

1.15/-0.5

1.5/-0.35-

0.3/-1.5

-2.55/-3.3

-4.2/-4.7

3-с-а

-2.4/-3.3

-0.85/-2.2

0.25/-1.4

0.55/-1.3

-0.2/-2

-2.6/-3.35

-3.75/-4.3

3-с-к

-2.2/-3.1

-0.75/-2.1

-0.05/-1.6

0.55/-1.3

-0.05/-1.9

-2.05/-2.8

-3.2/-3.7

Таблица 4

R, (м2).(°С)/Вт, h=60%/ h=80%

Тип окон

Октябрь

Ноябрь

Декабрь

Январь

февраль

Март

Апрель

2-к

4,57/2,9

--/--

4,4/ 3

1,8/ 1,6

3-к

3,1/2,2

--/6,23

--/--

--/ 6,2

2,8/ 2,1

1,7/1,4

2-с

3/2,1

137/4,9

--/13,7

--/ 19,6

--/ 4,5

2,7/ 2,1

1,6/ 1,5

3-с-а

2,9/2,1

8,1/3,1

--/4,9

--/ 5,3

34/ 3,38

2,6/ 2

1,8/ 1,65

3-с-к

3,1/2,2

9,2/3,3

--/4,3

--/ 5,3

137/ 3,7

3,1/ 2,4

2,1/1,8

Данные, приведенные в таблицах 3 и 4, неявно предполагают равномерное распределение остекляющей поверхности по сторонам света. Дальнейший прогресс в улучшении теплофизических характеристик окон может быть достигнут по нескольким направлениям.

Во-первых, освоение технологии нанесения полупроводниковых слоев на поверхность стекол обеспечило бы высокую теплоотражающую способность в инфракрасном диапазоне, сохранив при этом не менее высокую способность к пропусканию света в видимом диапазоне. Это позволило бы улучшить тепловой баланс через окна и снизить требования к остальным элементам дома с низким потреблением энергии. Во-вторых, путем изменения наклона окна при установке его в стеновой конструкции может быть достигнуто снижение конвективной составляющей теплообмена. В-третьих, теплофизические характеристики окна зависят от качества сопряжения рамы и стеклопакета, в том числе оптимизации глубины установки стеклопакета в раме. В-четвертых, эти характеристики зависят от качества сопряжения окна и оконной коробки с фасадом здания. В-пятых, перспективным представляется освоение конструкций окон с использованием дерева в композиции с пенополиуретаном.

Исследование теплового баланса зданий с учетом внутренних источников тепла и солнечной энергии, поступающей через окна, позволил сформулировать требования к теплозащите ограждающих конструкций и инженерному оборудованию, обеспечивающим существенное снижение энергопотерь здания.

По оценкам специалистов ГП НИПТИС внутренние источники тепла в современном здании дают около 4 кВтч тепловой энергии на 1 м 2 площади здания.

Кроме того, дальнейшее снижение энергопотерь зданий связано со снижением уровня инфильтрационных теплопотерь. Компенсация этих потерь возможна с помощью известных технических решений путем организации в помещениях полностью контролируемого воздухообмена с использованием системы рекуперации тепла уходящего из помещений воздуха теплообменником воздух-воздух. Без использования принудительной приточно-вытяжной системы вентиляции с рекуперацией тепла уходящего воздуха минимальный уровень теплоснабжения зданий в течение отопительного сезона не может составлять менее 50 кВтч/м 2.

Однако применение системы принудительной вентиляции в зданиях накладывает ряд ограничений на уровень свободного воздухообмена. Помимо того, что должна быть задана определенная герметичность здания, необходимо создание нормативной и измерительной базы, позволяющей осуществить контроль герметичности.

При рекуперации 80% тепла уходящего воздуха и наличии окон, качество которых не ниже 3-с-а, возможна реализация идеи так называемого пассивного дома при условии термосопротивления прочих ограждений не ниже 5,3 (м 2) .( оС)/Вт.

Наличие принудительной приточно-вытяжной вентиляционной системы с рекуперацией тепла уходящего из помещений воздуха позволяет и при более низких термических сопротивлениях ограждающих конструкций уменьшить продолжительность отопительного сезона на 2 - 4 месяца.

В таблице 3 представлены данные, иллюстрирующие возможность проектирования зданий с уменьшением времени отопительного сезона относительно нормативного периода. Основной предпосылкой является использованием системы рекуперации тепла уходящего из помещений воздуха. Для существования без отопления теплопотери через стены не должны превышать остатка тепловой энергии в помещении.

Очевидно, что отрицательный баланс для всех месяцев отопительного сезона выполняется только для окон не хуже 2-с при условии 80%-ной рекуперации тепла уходящего воздуха. Тем не менее, есть месяцы, когда отрицательный баланс выполняется для всех типов окон и при КПД систем рекуперации, равном 60%.

В таблице 4 представлены значения термосопротивления стен, обеспечивающего возможность нулевого баланса теплопотерь для промежуточных этажей многоэтажного дома и данных таблицы 3.

Из таблицы 4 видно, что решить проблему строительства пассивного дома можно только при условии использования окон с характеристиками не ниже 3-с-а и наличия принудительной системы вентиляции с рекуперацией тепла уходящего из помещений воздуха с коэффициентом полезного действия не менее 80%. При этом термосопротивление ограждающих конструкций промежуточных этажей здания должно быть не менее 5,3 (м 2) .( оС)/Вт.

В то же время можно говорить об уменьшении времени отопительного сезона для всех вариантов, рассмотренных в таблице, тем самым ставя вопрос снижения энергопотребления зданий. К примеру, используя окна 3-к, соответствующие современным требованиям к термическому сопротивлению, при наличии принудительной системы вентиляции с КПД рекуперации тепла уходящего из помещений воздуха не менее 60% и стеновых конструкций с термическим сопротивлением более 3,1 (м2) .(оС)/Вт продолжительность отопительного сезона можно уменьшить до 4-х месяцев.

Для тех же условий и системы вентиляции с КПД рекуперации тепла уходящего из помещений воздуха не менее 80% при термическом сопротивлении стеновых конструкций более 6,2 (м2) .(оС)/Вт продолжительность отопительного сезона можно уменьшить до 2-х месяцев. В целом теплопотери здания, которые необходимо компенсировать отоплением, составят около 20 кВтч за отопительный сезон.

Освоение новых конструкций окон типа 3-с-а или 3-с-к при наличии принудительной системы вентиляции с КПД рекуперации тепла уходящего из помещений воздуха не менее 80% и при термическом сопротивлении стеновых конструкций более 5,3 (м2) .(оС)/Вт решает проблему реализации идеи пассивного дома в течение всего отопительного сезона.

Вывоз мусора мусоровоз. Вывоз строительно мусора - вывоз снега.

Проблеми та пріоритети розвитку. Больше альянсов хороших и разных. Мвф заводит экономику на посадку. Энергоаудит и энергосбережение в котельных установках. Реализация проектов генерации эл.

Главная страница -> Технология утилизации

Экологически чистая мебель:

Сайт об утилизации отходов: