11056

280

2.Способ промывки напорного фильтра с крупнозернистой антрацитокварцевой загрузкой: пат.2397004 Рос. Федерация: МПК B01D24/46 / Д.В. Сталинский, А.В. Ерохин, В.А. Ботштейн и др.; заявитель и патентообладатель «Энергосталь». – № 2009110295/15; заявл. 24.03.2009;

опубл. 20.08.2010, Бюл. № 23. – 8 с.: ил.

3.Фильтр с автоматической структуризацией зернистой загрузки для жидкостей: пат.2405614 Рос. Федерация: МПК B01D24/46 / Г.И. Давлетшина, А.Ю. Ищенко, Ю.А. Ищенко; заявитель и патентообладатель Г.И. Давлетшина, А.Ю. Ищенко, Ю.А. Ищенко. – № 2009115025/05; заявл. 20.04.2009; опубл. 10.12.2010, Бюл. № 34. – 9 с.: ил.

4.Серпокрылов, Н.С. Исследование влияния обработки ультразвуком загрузки при водяной промывке фильтров / Н.С. Серпокрылов, А.М. Баринов, Л.Г. Спиридонова, Е.Н. Серпокрылов // Науковедение. – ИГУПИТ, 2013. – №

5.– С. 1-7.

УДК 606.914; 628.544

В.О. Головин

Исследование возможности применения шламов производства ПВХ в производстве строительных материалов

Значительное количество технологий по производству инновационных материалов сопровождается образованием значительного количества отходов (шламов). К этому, например, относится производство ПВХ и материалов на его основе. Наиболее энергоемким направлением использования отходов является строительная индустрия, в частности производство строительных материалов. Использование отходов позволяет минимизировать затраты на утилизацию, улучшить среду обитания человека, сократить расходы минерального природного сырья.

Цель данной работы – определение технологических свойств шламов установки электролиза, анализ возможности использования их в строительных материалах в качестве компонентов для формовочных смесей на основе цемента. Использование отходов крайне актуально с точки зрения организации производства, так как позволяет существенно снизить затраты на сырьевые материалы и частично решить проблему утилизации. Это также выгодно выделяет предприятие в вопросе защиты окружающей среды.

Включение шлама в состав формовочной смеси для производства строительных материалов (в частности камней бетонных стеновых) позволяет существенно снизить расход вяжущего вещества. При этом изделия полностью удовлетворяют требованиям ГОСТ 6133-99 «Камни бетонные стеновые. Технические условия». Использование шламов установки электролиза безопасно для здоровья человека и для окружающей среды.

В качестве вяжущего применяется гипсовое как имеющее короткие сроки схватывания. Это позволяет сократить время производство изделий,

281

увеличить производительность предприятия. С этой целью определены технологические свойства шламов, которые приведены ниже. В качестве шламов исследованы след виды шламов: шлам установки электролиза и шлам ПВХ.

1. Определение технологических свойств смеси шлама и цементного вяжущего

Определение нормальной густоты смеси шлама установки электролиза и портландцемента при соотношении шлам – вяжущее 1:1 по массе.

Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 310.3 - 76 «Цементы. Методы испытаний».

Результаты определения нормальной густоты цементного теста (НГЦТ) приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

Определение НГЦТ

Нормальная густота принята равной 32,5%

Таблица 2

Определение нормальной густоты смеси шлама и портландцемента

Нормальная густота принята равной 36%

2. Подбор составов формовочных смесей для изготовления строительных изделий

На основании результатов исследований технологических свойств формовочных смесей на основе шлама установки электролиза рекомендуется использовать технологию виброформования для проведения контрольных испытаний на образцах и в будущем при разработке технологии производст-

283

Образцы на основе ПЦ в возрасте 7 суток

Шлам установки электролиза

Таблица 4

Образцы на основе ПЦ в возрасте 28 суток

Шлам установки электролиза

Заключение

1.Результаты исследований свидетельствуют о возможности использования шлама от установки электролиза в качестве сырья для производства строительных материалов.

2.Формовочную смесь на основе шлама от установки электролиза рекомендуется готовить с использованием в качестве вяжущего портландцемент, что позволяет получать смесь с максимально возможным содержанием шлама.

3.С позиции максимального использования шлама, снижения энергозатрат при реализации технологии производства и расхода вяжущего рекомендован способ виброформования изделий.

4.На основании исследований и комплекса экспериментальных испытаний разработан проект технических условий на производство стеновых камней на основе шлама от установки электролиза.

285

где Aж – площадь жилых помещений, м2; Vот – отапливаемый объем, м3.

При закрытых форточках современных пластиковых окон, относящихся к классам воздухопроницаемости А и Б [2], кратность воздухообмена может быть принята nв ≈ 0,1 ч−1 [3].

Учитывая, что при фактической эксплуатации жилых домов проветривание помещений в среднем за отопительный период не осуществляется непрерывно зависимость (2) можно привести к виду

где n1, n2 – доли времени эксплуатации жилых помещений многоквартирного жилого дома с закрытой и открытой форточками.

Учитывая, что большая часть населения квартир ведет активный образ жизни в будни (работает, учится), а в выходные дни по крайней мере половина занимается активным отдыхом, можно предположить, что не менее 9 часов в неделю помещения не проветриваются по причине отсутствия в них жильцов. Еще в течение не менее чем 8 часов в день проветривание отсутствует в ночное время, так как продолжительное проветривание ночью приводит к дискомфортной разнице между температурами внутреннего воздуха и приточной струи и жильцами в подавляющем числе случаев не осуществляется. Помещения кухонь и санузлов проветриваются еще с меньшей периодичностью, т.к. суммарный период эксплуатации данных помещений не превышает 1-2 часов в день.

Ориентировочно, доли времени эксплуатации жилых помещений многоквартирного жилого дома с закрытой и открытой форточками находятся в интервалах n1 = 0,8…0,9 и n2 = 0,1…0,2, соответственно.

По формулам (1)…(5), с учетом рекомендаций [1] нами были определены зависимости удельных характеристик расхода тепловой энергии и класс энергосбережения типового трехсекционного панельного многоквартирного жилого дома, расположенного в климатических условиях г. Нижнего Новгорода (серия А-464АМ), от доли времени эксплуатации помещений с закрытыми форточками n1 (рис. 1).

Приведенные на рисунке 1 результаты расчетов позволяют сделать вывод о том, что класс энергосбережения существующего жилого фонда, оборудованного пластиковыми окнами составляет «С–» или очень близок к нему. Столь высокий уровень энергосбережения достигается за счет несоблюдения требований СП [4] к расчетному воздухообмену.

286

Рис. 1. Зависимость удельных характеристик расхода тепловой энергии от доли времени эксплуатации жилых помещений с откры-

тыми форточками n1: 1 – kоб; kвент; 3 – kбыт; 4 – kрад; 5 –

287

Список литературы

1.СП 50.13330. Тепловая защита зданий. Актуализированная редак-

ция СНиП 23-02-2003. – М.: ФАУ «ФЦС», 2012. – 95 с.

2.ГОСТ 23166-99. Блоки оконные. Общие технические условия. – М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2000. – 45 с.

3.Бодров, М.В. Влияние выбора оконных блоков на показатели энергетической эффективности теплового контура и воздушный режим малоэтажных жилых зданий / М.В. Бодров, В.Ю. Кузин, М.С. Морозов // Жилищ-

ное строительство. – 2017. – № 6. – С. 24-26.

4. СП 54.13330.2011 Здания жилые многоквартирные. Актуализированная редакция СНиП 31-01-2003. – М.: Минрегион России, 2011. – 40 с.

УДК 624.9

А.А. Максимов

Проблемы энергосбережения в жилищном строительстве

Энергосбережение с каждым годом становится все более актуальной проблемой. Ограниченность энергетических ресурсов, высокая стоимость энергии, негативное влияние на окружающую среду, связанное с ее производством, - все эти факторы невольно наводят на мысль, что разумнее снижать потребление энергии, нежели постоянно увеличивать ее производство, а значит, и количество проблем. Во всем мире уже давно ведется поиск путей уменьшения энергопотребления за счет его рационального использования.

Энергоэффективность – это понятие, которое можно поставить в один ряд с инновациями и нанотехнологиями. Для страны, большая часть территорий которой находится вне зоны климатического контроля, вопросы повышения энергоэффективности играют не только большую экономическую, но и серьезную социальную роль. Здание в соответствии с требованиями Федерального закона от 23 ноября 2009 г. №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» должно быть запроектировано и возведено таким образом, чтобы при выполнении установленных требований к внутреннему микроклимату помещений и другим условиям проживания обеспечивалось эффективное и экономное расходование энергетических ресурсов при его эксплуатации. Экономия энергии - это эффективное использование энергоресурсов за счет применения инновационных решений, которые осуществимы технически, обоснованы экономически, приемлемы с экологической и социальной точек зрения, не изменяют привычного образа жизни. Это определение было сформулировано на Международной энергетической конференции (МИРЭК) ООН.

Немногим более десяти лет назад повышение энергетической эффективности зданий стало одним из приоритетных направлений развития город-

288

ской инфраструктуры. До 2007 года переориентация рынка на энергоэффективное оборудование и технологии сдерживалась низким уровнем внутренних тарифов на электроэнергию: стоимость строительства объектов в России была лишь на 20-30% ниже, чем на международных рынках, в то время как внутренние тарифы на энергетические ресурсы были ниже в 6-7 раз.

Однако за последние несколько лет внутренние тарифы на электроэнергию выросли более чем на 45%, цены на газ – более чем на 60%. Сектор ЖКХ одним из первых ощутил данные изменения, поскольку в нем потребляется до 20 % электрической и до 45% тепловой энергии производимой в Российской Федерации. Неуклонный рост потребления энергоресурсов является, прежде всего, результатом высокого уровня потерь этих ресурсов в секторе. Так до 70% производимого тепла не доходит до потребителя, в том числе 40% потерь происходит при передаче и 30% – непосредственно в зданиях.

Центр по эффективному использованию энергии выполнил по заказу группы компаний Всемирного банка оценку структуры энергопотребления на основе данных об оснащенности оборудованием: долях зданий, оснащенных определенными видами энергопотребляющего оборудования и удельного потребления энергии данным оборудованием. Учитывался тот факт, что три четверти зданий в РФ подключены к системам центрального отопления.

Наибольший потенциал повышения эффективности конечного потребления энергии существует именно в жилых, коммерческих и общественных зданиях. Российские дома обладают очень низкой энергоэффективностью, потери энергии огромные. По данным Госстроя, в России расход теплоэнергии (отопление, горячая вода) составляет 74 кг условного топлива на кв.м. в год, что в несколько раз выше, чем в Европе. На обогрев домов государствами тратится до 40% всех энергоресурсов страны, а в атмосферу в результате выбрасывается огромное количество углекислого газа, что приводит к развитию «парникового эффекта». Занимая второе место по величине конечного потребления энергии в России, жилищный сектор обладает самым большим потенциалом энергосбережения. Две трети потенциальной экономии энергии в этом секторе могут быть достигнуты через сокращение потребления тепловой энергии на цели отопления и горячего водоснабжения. В целом, потенциал энергосбережения в жилых зданиях оценивается на уровне 40–50%.

Экономически привлекательной мерой с низкими первоначальными инвестициями и относительно быстрой окупаемостью является применение энергосберегающих ламп. Однако это позволит реализовать только 2% общего потенциала энергосбережения в России. Другая важная мера – установка термостатов и счетчиков тепла. Исследования показали, что наличие термостатов, регулирующих потребление тепла, и установка теплосчетчиков в жилых домах, в результате чего жильцы будут оплачивать только фактически потребляемый объем тепла, позволят сократить сумму счета за отопление на

20%.

Базовые меры по утеплению (например, герметизация плинтусов и других областей утечки воздуха, уплотнение окон и дверей ленточным утепли-

289

телем, теплоизоляция чердачных помещений и пустот в стенах) позволят сократить потребление тепла еще на 20%.

Таким образом, экономия после установки термостатов и счетчиков, а также утепления помещения может составить 600 руб. на семью в месяц.

Одним из немаловажных аспектов является повышение качества проектных решений для новых, реконструируемых и капитально ремонтируемых жилых зданий, включая сокращение энергопотребления и эксплуатационных затрат. Анализ эксплуатационных затрат в жизненном цикле здания позволяет сделать выводы, что не менее 50% от суммы всех расходов на протяжении жизненного цикла здания приходится на эксплуатационные расходы.

Таким образом, внедрение мер по оптимизации, энергосбережению и энергоэффективности в стадии эксплуатации дома, безусловно, является перспективным и должно происходить уже на стадии разработки проектной документации. При этом основными направлениями данной работы должны стать:

–оптимизация систем генерации и топливоснабжения;

–оптимизация инженерных систем здания;

–оптимизация конструктивных решений и использование эффективных ограждающих конструкций.

Комплексная реализация данных мер позволяет сократить эксплуатационные затраты на 30–50% и это при удорожании сметной стоимости строительства в среднем на 10–15%. Таким образом, энергоэффективность в зданиях носит синергетический характер и имеет отложенный эффект: формируется в стадии проектирования и строительства, а реализуется в стадии эксплуатации.

Все вышеизложенное требует разработки типовых проектных решений, модернизации существующих ограждающих конструкций, инженерных систем, поиска методической поддержки, как в части самих решений, так и в части разработки нормативов, инвестиционной поддержки, кроме того, координации взаимодействия федеральных и региональных органов власти. Поэтому проектирование и строительство энергоэффективных зданий является весьма актуальной задачей.

Список литературы

1.Попова, М.В. Методы повышения энерго-эффективности зданий: учеб. пособие/ М.В. Попова, Т.Н. Яшкова. – Владимир: ВлГУ, 2014. – 111 с.

2.Табунщиков, Ю.А. Энергоэффективные здания/ Ю.А. Табунщиков, М.М. Бродач, Н.В. Шилкин.– М.: АВОК-ПРЕСС, 2003. – 200 с.

3.Основные положения по энергоэффективности зданий: цифры и

факты. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://undp- eeb.ru/ru/energoeffektivnost-zdanij-v-rossii/23-2012-01-20-19-50-50.html