Оптимизация потребления энергоресурсов – главная задача инженера-проектировщика при разработке основных технических решений для технологических систем любого промышленного объекта. Энергия, тепло, вода, топливо, газы – баланс между необходимостью и доступностью на производстве возможно найти благодаря энергоэффективному проектированию, которое позволяет сделать ресурсосбережение основным концептом будущего производственного здания или объекта.
Энергоэффективность – это эффективное использование имеющихся энергетических ресурсов для обеспечения определённого уровня энергообеспечения зданий или технологических процессов на производстве. Применение этого подхода предоставляет возможность снизить производственные затраты, увеличить прибыль, завоевать существенную долю рынка и улучшить жизнь социума в целом.
Энергоэффективное проектирование
Потенциал использования данного подхода для планируемых к возведению промышленных объектов чрезвычайно высок и, как показывает практика, соответствующие инвестиции оказываются значительно ниже, чем при оптимизации энергоэффективности предприятия уже в процессе коммерческой эксплуатации. На этапе проектирования производственных зданий важно учитывать комплекс факторов, которые позволят повысить энергоэффективность и снизить энергопотребление. Это включает архитектурные, конструктивные, инженерные и технологические решения, а также соблюдение нормативных требований.
Энергоэффективность производственного здания
Это важный показатель, определяющий количество энергии, полезно расходуемой за определённый промежуток времени. Энергоэффективность производственного здания включает показатели потребления электрической и тепловой энергии на освещение, работу оборудования и другие нужды. Она дает возможность определить потенциал энергосбережения и разработать действенные меры по повышению энергоэффективности. Оценка энергоэффективности нужна для того, чтобы соблюдать требования нормативов в части тепловой защиты и законодательства.
Этап проектирования позволяет посчитать энергопотребление и сократить потери
На этапе планирования строительства или реконструкции промышленного объекта важно оценить затраты, связанные с энергопотреблением производственных процессов, оборудования и вспомогательных систем на протяжении всего срока службы объекта. Очень часто эта оценка показывает, что они составляют значительную часть совокупной стоимости владения, рассчитываемой для всего срока службы предприятия и установки. Грамотное проектирование позволяет оптимизировать энергопотребление будущего объекта и разработать технические решения, которые будут отвечать за экономию и рациональное использование энергоресурсов на производстве.
Основные факторы применения энергоэффективного проектирования
Теплоизоляция
Качественная теплоизоляция стен, крыши, пола и окон снижает теплопотери. В проектировании здания используются современные теплоизоляционные материалы (пенополиуретан, минеральная вата, аэрогели), а также энергоэффективные окна с низким коэффициентом теплопередачи. Герметичность конструкций предотвращает утечку тепла через щели и зазоры.
Оптимизация инженерных систем
Обеспечение комфортного микроклимата внутри помещения и эффективного управления зданием с применением автоматизации систем отопления, вентиляции, кондиционирования, освещения. К примеру, использование LED-освещения, которое потребляет меньше энергии по сравнению с традиционными лампами накаливания, а также систем автоматического управления освещением с датчиками движения и освещённости.
Ориентация здания с учётом сторон света
Расположение объекта позволяет максимально использовать солнечную энергию для пассивного нагрева зимой и минимизировать перегрев летом. Например, южная ориентация в регионах с холодным климатом помогает эффективно использовать солнечное тепло для обогрева помещений.
Объёмно-планировочные решения
Оптимизация соотношения площадей светопрозрачных и глухих ограждений с учётом их ориентации по сторонам света, функциональное зонирование помещений, в том числе по температурно-влажностным параметрам микроклимата.
Использование пассивных систем отопления
Системы пассивного солнечного отопления, например, с применением термомасс (материалы с высокой тепловой ёмкостью — бетон, камень) или солнечных тепловых панелей, позволяют аккумулировать солнечную энергию и снижать нагрузку на системы отопления.
Возобновляемые источники энергии
При наличии технической возможности и технико-экономического обоснования использование возобновляемых источников энергии: фотовольтаические панели (солнечная энергия), ветряные установки (в регионах с высоким ветровым потенциалом) и другие альтернативные источники энергии.
Повторное использование ресурсов
Системы сбора и фильтрации дождевой воды, очистка и повторное использование воды из раковин, душей и стиральных машин позволяют сократить потребление воды и энергии. Также возможно использование избыточного технологического тепла для обогрева помещений или выработки энергии.
Выбор строительных материалов
Оптимально использование экологически чистых и переработанных материалов, которые помогают снизить общий углеродный след здания. К примеру, переработанный бетон и кирпич, древесина из возобновляемых источников, теплоизоляционные материалы из переработанных отходов.
Комплексный подход
Рассмотрение взаимосвязи процессов потребления энергии и их влияние на её потери или поступления в других системах (например, влияние теплопоступлений от оборудования на эффективность систем отопления).
Обучение персонала
Повышение осведомлённости сотрудников о важности энергоэффективности и способах её достижения также способствует повышению эффективности.
Комплексное применение архитектурных, технических и технологических решений на этапе проектирования позволяет создать энергоэффективное производственное здание, снизить энергопотребление и эксплуатационные расходы.
Объёмно-планировочные и конструктивные решения производственных зданий в целях энергосбережения разрабатываются с учётом:
- Функционального зонирования помещений, в том числе по температурно-влажностным параметрам микроклимата.
- Удельного уменьшения объемов и площадей зданий на основе новых унифицированных решений.
- Формирования зданий из модулей с учетом последующего блокирования, позволяющего сократить площади ограждающих конструкций.
- Оптимизации соотношений площадей светопрозрачных и глухих ограждений с учетом ориентации таких ограждений по странам света.
- Разработки новых многослойных ограждающих конструкций (вентилируемых, гелиоактивных, регулируемых и др.) и полимерных светопрозрачных ограждений.
- разработки несущих конструкций на основе современной энергосберегающей машинной технологии.
Дополнительные энергоэффективные решения на стадии проектирования производственного объекта
Данные решения позволяют дополнительно снизить энергопотребление и эксплуатационные расходы при проектировании энергоэффективных промышленных зданий:
- Использование в строительстве лёгкого бетона, например, симпролита или полистиролбетона, для снижения теплопотерь в здании.
- Уменьшение выброса парниковых газов для снижения эксплуатационных расходов и увеличения комфорта проживания.
- Установка регуляторов давления на системах горячего и холодного водоснабжения для экономии воды и предотвращения протечек.
- Использование светодиодного освещения с умными датчиками движения и присутствия для дополнительной экономии.
- Монтаж термостатических клапанов радиаторов для автоматического переключения режимов работы и экономии энергии.
- Установка умных окон с интеллектуальными энергосберегающими покрытиями стёкол или использование солнцезащитных плёнок для эффективного регулирования температуры.
Экономические выгоды повышения энергоэффективности производственных зданий
Повышение энергоэффективности производственных зданий обеспечивает ряд экономических выгод:
- Снижение расходов на отопление, охлаждение и электроэнергию позволяет сократить затраты на коммунальные услуги и повысить эффективность использования ресурсов.
- Энергоэффективные здания демонстрируют заботу об окружающей среде и способствуют формированию положительного имиджа компании.
- Комфортные условия труда способствуют повышению продуктивности сотрудников и снижению количества больничных дней.
- Инвестиции в энергоэффективность могут увеличить стоимость объекта недвижимости и используемого производственного оборудования, что делает компанию более привлекательной для инвесторов.
- Энергоэффективные здания потребляют меньше энергии, что приводит к снижению выбросов парниковых газов и выполнению обязательств по климатическим соглашениям.
Повышение энергоэффективности производственных зданий способствует снижению затрат, улучшению имиджа компании, повышению производительности труда и увеличению рыночной стоимости активов.
Энергоэффективное проектирование: потенциал для промышленных предприятий
Энергоэффективное проектирование планируемого производственного объекта открывает максимальный потенциал сбережения энергоресурсов в промышленности. На многих объектах с помощью энергоэффективного проектирования достигаются объёмы энерго- и ресурсосбережения, составляющие 20–30% от общего потребления – эти величины значительно превосходят показатели энергоаудитов действующих предприятий.
Энергоаудит: улучшение эфективности
Энергоаудит представляет собой комплекс мероприятий, направленных на анализ потребления энергоресурсов и разработку рекомендаций по оптимизации их использования. Этот процесс включает несколько ключевых этапов:
- Анализ текущего состояния энергопотребления объекта. На этом этапе проводится детальное изучение текущих практик и методов использования энергии на предприятии.
- Выявление мест, в которых энергия расходуется неэффективно, что приводит к излишним затратам и потерям. На основе проведенного анализа разрабатываются конкретные меры и рекомендации по оптимизации энергопотребления.
- Разработка плана реализации мероприятий и оценка ожидаемого эффекта. Создаётся план действий по внедрению предложенных изменений, а также производится оценка ожидаемого снижения энергозатрат и улучшения экологической ситуации.
Проведение энергоаудита может осуществляться как собственными силами предприятия, так и с привлечением сторонних специалистов. Основными участниками этого процесса являются заказчик (предприятие), энергоаудиторы, эксперты в области энергетического оборудования и ресурсосберегающих технологий, а также регуляторные органы.
Преимущества проведения энергоаудита
Экономия средств за счет оптимизации энергопотребления, улучшение экологической ситуации путем сокращения выбросов загрязняющих веществ, повышение конкурентоспособности благодаря снижению затрат и возможности соблюдения экологических стандартов, а также соответствие законодательным требованиям и рост корпоративного имиджа. Таким образом, энергоаудит является важным инструментом для предприятий и организаций, стремящихся к оптимизации своего энергопотребления и повышению энергоэффективности.
Нормативные требования к энергоэффективности производственных зданий в России
Требования к энергоэффективности зданий регулируются законодательством Российской Федерации. Изменения в законодательстве оказывают влияние на подходы к проектированию зданий. Акцент делается на повышении энергетической эффективности и использовании современных технологий и материалов.
Обязательные требования на этапе энергоэффективного проектирования производственных объектов:
- показатели, характеризующие удельную величину расхода энергетических ресурсов в здании,
- требования к архитектурным, функционально-технологическим, конструктивным и инженерно-техническим решениям, влияющим на энергетическую эффективность,
- требования к отдельным элементам, конструкциям зданий, используемым устройствам и технологиям, а также к материалам, позволяющим исключить нерациональный расход энергетических ресурсов.
Энергоэффективное проектирование: практический опыт
Практический опыт свидетельствует о том, что использование подхода энергоэффективного проектирования является одним из наиболее экономически выгодных способов повышения энергоэффективности в промышленности и других энергопотребляющих секторах. Энергоэффективное проектирование успешно применяется в большинстве отраслей промышленности, обеспечивая экономический эффект на уровне установок в целом, а также отдельных производственных единиц и вспомогательных систем.
Инженерные системы – основные потребители энергии производственных зданий
Инженерные системы являются основными потребителями энергии в процессе эксплуатации производственных зданий. Основными направлениями совершенствования инженерных систем является применение технических решений и оборудования, позволяющих устранить или сократить избыточные затраты на нагрев, охлаждение и вентиляцию помещений, устранить или сократить избыточное водопотребление и освещение.
Отличия технических энергоэффективных решений производственных объектов
В производственных зданиях наряду с мероприятиями и техническими решениями, принятыми в гражданском строительстве (сокращение трансмиссионных и инфильтрационных потерь, сокращение расходов тепла на отопление и вентиляцию, сокращение расхода воды и тепла на горячее водоснабжение), используются ряд иных технических решений. К примеру, избыточные тепловыделения могут быть использованы для обогрева холодных зон, участков (прямое использование, установка утилизаторов, устройство оазисов с помощью теплонасосов). В производственных зданиях с теплонедостатками в холодный период года сокращение расходов тепла осуществляется точечно с помощью инфракрасного газового отопления, локального отопления при помощи завес и т.д. Сокращение воздухообмена осуществляется с помощью местных отсосов и рециркуляции, а также компенсационных укрытий.
К примеру, на предприятии пищевой промышленности на стадии проектирования здания возможно предусмотреть:
- применение систем рекуперация тепла,
- сокращение потребности в избыточном отоплении, кондиционировании и водоснабжении,
- использование новых принципов освещения,
- улучшенный контроль технологических процессов (сушка, охлаждение и т.п.),
- применение современных энергоэффективных систем охлаждения (абсорбционные технологии и фрикулинг),
- оптимальные схемы взаимодействия теплообменного оборудования,
- снижение давления сжатого воздуха относительно принятых стандартов для сокращения его потребления,
- более дешёвый источник тепла (централизованное теплоснабжение).
Новые типы производственных зданий
К новым типам зданий относят производственные здания, в которых полностью или частично используются возобновляемые источники энергии: тепло земли и водоемов, энергия ветра и солнца. Одной из задач разработки новых типов зданий является поиск оптимального стоимостного соотношения между стоимостью теплозащиты ограждающих конструкций и энергозатратами, необходимыми для функционирования инженерных систем.
Концепция формирования новых типов энергоэффективных производственных зданий заключается в обеспечении архитектурно-строительными и инженерными решениями современных конкурентоспособных технологий при строжайшем соблюдении комплекса экологических требований: экономии земельных территорий при строительстве и реконструкции зданий, эффективной нейтрализации вредных выделений и шумов от технологического и инженерного оборудования, обеспечении комфортных условий работы и отдыха. Одним из современных принципов формирования новых типов зданий является их многофункциональность.
Энергоэффективность проектирования производственных зданий: экономия в цифрах
При проектировании производственных зданий благодаря оптимизации инженерных систем специалисты проектного бюро «Баканов» существенно – до 30–40% – снижают энергозатраты по сравнению с аналогами. Например, в качестве энергоэффективных систем отопления можно использовать системы газового лучистого отопления с темными излучателями отечественного производства, предназначенные для обогрева отдельных зон и участков.
Основным резервом сокращения энергопотребления системами вентиляции является уменьшение воздухообмена, в том числе с помощью системы локализующей вентиляции и воздушных и воздушно-тепловых завес. К примеру, применение комбинированных воздушно-теловых завес у ворот уменьшает расход энергии в 2 раза, а планируемое годовое сокращение расхода тепла на отопление по сравнению с аналогом составляет около 25%.
Вы получаете:
- Все разделы проектной документации по 87 постановлению правительства РФ от одного исполнителя.
- 100% гарантию получения положительного заключения госэкспертизы и разрешения на строительство.
- Индивидуальный и внимательный подход к решению конкретно ваших задач.
- Более 10 лет опыта проектирования объектов различной сложности и назначения.
- Все чертежи и документация сдаются в заранее утверждённый срок.
- На всех этапах работ с проектом вам помогают только специалисты высочайшего уровня.
- Выполненный проект соответствует всем ГОСТам, удовлетворяет требования пожарной безопасности и другим законодательным нормам.
Энергоэффективное проектирование – это подход, с помощью которого инженеры-конструкторы проектного бюро «Баканов» меняют будущее. Соблюдение требований к энергоэффективности производственных зданий чрезвычайно важно, так как оно позволяет существенно снизить расходы на отопление, охлаждение и электроэнергию, улучшить имидж компании, повысить производительность труда, увеличить рыночную стоимость активов и сократить выбросы парниковых газов.
Рассчитайте стоимость вашего проекта
Выполняем все виды проектных работ на крупных и малых объектах
От переустройства/реконструкции существующих зданий под новое функциональное назначение, перепланировки
До проектирования зданий для нового строительства и комплексного проектирования территорий, включая дороги и инженерные сети.
Расскажите нам о вашей задаче — мы предложим решение
