Значение снижения энергопотребления в зданиях возросло во всем мире. Это объясняется тем, что потребление ископаемого топлива для полноценной эксплуатации здания так же велико, как и в других отраслях.
Поэтому внедрение методов энергоэффективности при строительстве и эксплуатации зданий сыграет решающую роль в создании устойчивых городов в будущем.
Энергоэффективность – это использование меньшего количества энергии в здании для выполнения тех же операций, что и в зданиях, потребляющих энергию неэффективно. Она должна учитываться на стадии проектирования, выбора строительных материалов, процесса строительства и эксплуатации здания. Принятие стратегий проектирования пассивных солнечных домов на этапе проектирования является первым шагом к созданию энергоэффективного строения.
В процессе строительства должны использоваться строительные материалы с низким энергопотреблением и менее энергоемкое строительное оборудование. Что касается эксплуатации здания, то в него должны быть интегрированы инженерные коммуникации для систем возобновляемых источников энергии для нагрева воды, фотоэлектрификации и т.д.
Почему важна энергоэффективность здания?
Эффективное энергопотребление в зданиях – один из самых доступных способов уменьшить пагубное воздействие изменения климата и проблем, связанных со здоровьем.
Оно снижает расходы домохозяйств и уменьшает выбросы углекислого газа. На 26-й Конференции сторон ООН по изменению климата (COP26) в Глазго, проходившей с 31 октября по 13 ноября 2021 года, особое внимание было уделено сокращению выбросов CO2.
Кроме того, энергоэффективные здания снижают уровень загрязнения воздуха в помещениях, поскольку они обеспечивают более чистое горение и лучшую вентиляцию, чем обычные здания. В результате снизится вероятность возникновения заболеваний, связанных с загрязнением воздуха, таких как астма и рак легких.
Это спасает жизни, снижает финансовые и социальные затраты на лечение и повышает стоимость зданий..
Энергетическая эффективность
Что такое энергоэффективность здания?
Энергоэффективность здания можно объяснить ее основными аспектами, которые рассмотрены ниже:
1. Проектирование пассивного здания с почти нулевым энергопотреблением
Проектирование пассивного здания с почти нулевым энергопотреблением предполагает использование всех стратегий солнечной пассивности на стадии проектирования до начала строительства. Например, пассивное солнечное отопление/охлаждение, дневное освещение здания и обеспечение сбора дождевой воды.
Пассивное здание не нуждается в сложном проектировании, но требует знания геометрии солнечной системы, местного климата и оконных технологий. Стратегии пассивного солнечного дизайна должны быть выбраны на основе климатических условий участка проекта.
В жарком и сухом климате в здание должны быть интегрированы конструкции пассивного охлаждения, такие как охлаждение стен и крыш, солнечное охлаждение и теплообменники грунтовой воды.
В холодных зонах следует использовать пассивные конструкции отопления, такие как вентиляционные установки, солнечное пространство, стены тромбов и т.д.
Почти нулевой дизайн пассивного дома
2. Использование строительных материалов с низким уровнем выбросов энергии
Использование материалов с низким содержанием энергии в строительстве важно для снижения воздействия глобального потепления и повышения энергоэффективности здания. Воплощенная энергия – это энергия, используемая во всех процессах, связанных с добычей, производством, транспортировкой и использованием строительного материала.
Примерами строительных материалов с низким содержанием энергии являются кирпичи из золы, кирпичи, армированные волокном, древесина, стабилизированные саманные блоки, цементозамещающие материалы, такие как кремнезем, шлак и летучая зола, которая в основном является побочным продуктом на заводах. Эти материалы постоянно становятся популярными и широко используются подрядчиками по всему миру, особенно на Ближнем Востоке, в Европе, США, Великобритании и Индии. В Таблице-1 представлена воплощенная энергия для различных строительных материалов.
Таблица-1: Воплощенная первичная энергия строительных материалов
Строительный материалПотребление первичной энергии, МДж/кгРейтингЗола-унос, вулканический пепел, песок, заполнитель, саман, почва>0,5Низкая энергияДревесина (пиленая)0,1-5Средняя энергияПесчано-известковый кирпич0,8-1,2Предварительный1,5-8Блоки0,8-3,5Натуральный бетон0,8-1. 5Гипсовая штукатурка1-4Глиняный кирпич и плитка2-7Известь3-5Гипсокартон8-10Высокоэнергетический цемент5-8Стекло12-25Свинец, цинк25+Сталь20-60Нержавеющая сталь100Очень высокоэнергетическийМедь100+Пластик50-100Алюминий200-250
3. Использование энергоэффективного оборудования
Это предполагает использование в здании энергоэффективного оборудования, которое требует минимально возможного количества энергии, например, светодиодные лампы, вентиляторы, кондиционеры и холодильники. Люминесцентные лампы, одобренные Energy star, очень желательны, поскольку они более долговечны, а стоимость их обслуживания на 75% меньше, чем обычных ламп.
Кроме того, использование механизма управления освещением повышает энергоэффективность, поскольку он автоматически выключает свет и исключает нерациональное использование энергии. Наконец, используйте терморегулятор для регулирования температуры воды для отопления и комнатной температуры.
4. Интеграция технологий возобновляемой энергии в различных областях применения
Интеграция технологий возобновляемой энергии в здание – еще один способ снизить потребление энергии и уменьшить углеродный след.
Солнечные водонагреватели, небольшие ветряные турбины для выработки электроэнергии, солнечные фотоэлектрические генераторы – это примеры технологий возобновляемой энергии, установленных в здании для снижения эксплуатационного потребления энергии.
Также могут использоваться другие возобновляемые источники энергии, такие как гидроэлектроэнергия, биомасса и биотопливо. Крыши и фасады зданий подходят для размещения солнечных тепловых коллекторов и фотоэлектрических панелей.
Возобновляемые источники энергии предлагают большие преимущества, такие как экономическая эффективность, устойчивость и надежность энергоснабжения, а также увеличение занятости и долгий срок службы энергетических систем. Она также заменяет дорогостоящие и импортируемые традиционные виды энергии, такие как нефть, газ, уголь и ядерное топливо для некоторых стран.
Технологии возобновляемой энергии
Часто задаваемые вопросы
Что такое энергоэффективность здания?
Энергоэффективность – это использование меньшего количества энергии в здании для выполнения тех же операций, что и в зданиях, потребляющих энергию неэффективно.
Как энергоэффективные здания помогают окружающей среде?
Эффективное использование энергии в зданиях – это один из самых доступных способов уменьшить пагубные последствия изменения климата, проблем со здоровьем, безработицы и бедности. Оно снижает расходы домохозяйств, затраты на инфраструктуру и сокращает выбросы CO2.
Как энергоэффективные здания влияют на города?
Значение снижения энергопотребления в зданиях возросло во всем мире. Это связано с тем, что эксплуатационная энергия зданий стала третьим по величине потребителем ископаемой энергии после промышленности и сельского хозяйства.
Какой строительный материал является наиболее энергоэффективным?
Летучая зола, вулканический пепел, песок, заполнитель, саман и почва являются низкоэнергетическими материалами, потребляющими менее 0,5 первичной энергии.
Готова ли строительная отрасль к внедрению водородной энергетики?
Новая технология энергосбережения в строительстве
Пассивный дом: сокращение энергопотребления в вашем доме
Читайте далее:- Устойчивое планирование и проектирование зданий.
- Как работает пассивная система солнечного отопления?.
- Пассивный дом: Снижение энергопотребления в вашем здании.
- Топ-4 источника возобновляемой энергии для питания строительных площадок.
- Топ-6 энергоэффективных высотных зданий в мире.
- Пассивные солнечные здания – концепция, преимущества и эксплуатационные характеристики.
- Что такое тепловая масса в пассивном солнечном здании?.