Проблемы водосбережения и теплосбережения в системе ЖКХ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Колледж Архитектуры и Строительства №7

ДОКЛАД

На тему: «Проблемы водосбережения и теплосбережения в системе ЖКХ»

Выполнил студент гр. СД-41: Лазарев О.П.

Принял преподаватель: Мухина И.В.

Москва, 2011

От водосбережения к зданию с нулевым водопотреблением

водосбережение теплосбережение государственная программа

Может показаться, что вода, которая покрывает 70 % планеты Земля- это неиссякаемый источник. Однако 97% воды - морская, а 2%- это лед. Оставшаяся часть воды или находится глубоко под землей, или очень сильно загрязнена. Лишь 0,003% воды может быть использовано непосредственно для питьевых целей.

Вода является необходимым источником нормального функционирования всех экосистем Земли. К сожалению, уже сегодня ее не хватает во многих частях мира. По оценкам Организации Объединенных Наций, 1,1 млрд людей имеют недостаточный доступ к чистой питьевой воде и 2,6 млрд людей - к воде для гигиенических нужд. Прогнозируется, что к 2020 году использование воды увеличится на 40 %, а к 2025 году два человека из трех будут испытывать нехватку воды.

Генеральная Ассамблея ООН провозгласила период с 2005 по 2015 год Международным десятилетием «Вода для жизни». Государства - члены ООН настаивают, что вода является движущей силой для устойчивого развития и для ликвидации нищеты и голода.

Проблема устойчивого снабжения населения водой должна решаться аналогично проблеме энергосбережения, в следующих стратегических направлениях:

Воспитание в людях привычки экономного расходования воды;

Устройство систем учета потребления воды и, соответственно, введение системы оплаты по факту;

Использование эффективных технологий водосбережения и водосберегающей арматуры;

Развитие инновационных технологий водоподготовки;

Использование дождевой воды и очищенных серых стоков для нужд человека;

Создание зданий с нулевым потреблением воды.

По первым четырем направлениям уже проводится достаточное количество мероприятий. Например, в рамках федеральной программы «Чистая вода» реализуются программы по сокращению расхода воды на технологические нужды, предотвращению утечек в водопроводной и канализационной сетях, проводится аудит водопроводной и канализационной сетей для выявления несанкционированного водопользования, принимаются меры по сокращению неучтенного притока сточных вод в систему канализации. Только в Москве выполнение этих мероприятий позволит экономить до 12 млн м3 воды в год.

Особое внимание в целевой программе «Чистая вода Москвы» на период 2010- 2012 годов и на перспективу до 2020 года уделено выполнению требований федерального законодательства в части взаимодействия с потребителями. Мосводоканал совместно с Департаментом экономической политики и развития, Региональной энергетической комиссией принимает участие в разработке механизмов мотивации потребителей к экономии воды, в том числе методов тарифного регулирования. Установка приборов учета в жилых домах и квартирах москвичей позволила довести показатель удельного водопотребления у главного потребителя - населения - до 225 л/сут. на человека. Заметно сократилось водопотребление и в организациях социальной сферы - школах, больницах, детских садах и т. д. В 2010 году до 40 % потребностей городского хозяйства в воде для полива городских территорий обеспечивается технической и восстановленной водой взамен питьевой.

Если продолжить аналогию с энергосбережением, где приоритетное право на реализацию имеют только те мероприятия по экономии энергии, которые одновременно направлены на улучшение качества микроклимата, то и в водосбережении должны воплощаться в жизнь только те решения, которые направлены на доступность и качество питьевой воды и бережное отношение к природным источникам воды.

Конечная цель, к которой мы должны стремиться, - создание концепции здания с нулевым балансом потребления воды, которое, так же как и здания с нулевым энергетическим балансом, является частью концепции строительства «зеленых» зданий.

Концепция здания с нулевым балансом потребления воды основана на идее, что здание может удовлетворить все свои потребности в воде за счет недорогих, территориально доступных мероприятий по использованию собственных природных источников воды. Это, например, сбор и использование дождевых вод, а также вторичное использование серых стоков которые, безусловно, снижают нагрузку на систему водоснабжения. Если количество использованных собственных природных источников воды в какой-то период не покрывает водопотребление здания, используется сетевая вода. В период, когда количество использованных собственных природных источников воды превышает потребности здания, излишки воды после соответствующей водоподготовки экспортируются во внешнюю систему технического водоснабжения или организуется ее локальное хранение.

Государственная программа «Чистая вода»

Государственная программа «Чистая вода» Министерства экономического развития Российской Федерации.

Целью государственной программы является обеспечение населения чистой питьевой водой. Основные задачи программы:

создание системы эффективного управления в секторе водоснабжения и водоотведения;

формирование системы государственных обязательств по обеспечению потребителей услугами водоснабжения и водоотведения;

финансовая помощь в реализации инвестиционных проектов в секторе водоснабжения и водоотведения;

стимулирование долгосрочных частных инвестиций в сектор водоснабжения и водоотведения;

стимулирование производства инновационного отечественного оборудования, материалов и технологий;

бесперебойное обеспечение чистой питьевой водой объектов социальной инфраструктуры, включая школы, детские сады и больницы;

формирование информационной аналитической базы о состоянии сектора водоснабжения и водоотведения;

создание новой модели поведения граждан и других потребителей воды, вовлечение их в процесс повышения эффективности использования воды и ресурсосбережение.

Сроки и этапы реализации программы:

первый этап 2009-2012 годы;

второй этап 2012-2017 годы.

Среднегодовой объем финансирования из средств федерального бюджета составит 20 млрд руб. в базовом варианте, 40 млрд руб. в инновационном варианте.

Отдельные элементы концепции здания с нулевым балансом потребления воды уже прошли широкую апробацию в мировых технологиях водоснабжения и водоотведения. Например, при строительстве экспериментального жилого района VIIKKI (Lotakortano) в пригороде Хельсинки были использованы следующие принципы проектирования водопровода и канализации: дома оборудованы устройствами экономии воды и раздельными счетчиками расхода воды; дождевая вода с крыш фильтруется и направляется в резервуары для полива; между домами прокладывается сеть биологических каналов, включающая фильтрационные пруды для сточных вод и резервуары для полива. Были использованы следующие меры по снижению расхода воды:

индивидуальная плата за потребляемую воду;

санитарно-техническое оборудование, экономящее расход воды;

использование раздельных счетчиков расхода воды;

общие сауны и прачечные вместо индивидуальных.

Еще один пример - здание «Twenty River Terrace» в Нью-Йорке (рис. 1). Концепция здания предусматривает эффективное использование воды, а также возможность ее очистки и повторного применения для санитарных целей.

Одной из задач проекта было уменьшение забора воды из городского водопровода. В подвале здания находится система очистки сточных вод, которые затем используются для смыва в туалетах, в башенных градирнях, а также для орошения садов и парков. Сады на крыше здания позволяют собирать воду из атмосферных осадков (дождь или снег) и направлять в специальный сборный резервуар, чтобы в последствии применять для орошения садов на крыше здания и прилегающей территории. В каждой квартире здания установлена водоразборная арматура, обеспечивающая более низкое водопотребление.

В то же время хотелось бы отметить, что в мире уже проводились уникальные исследования, объединяющие разные элементы концепции здания с нулевым балансом потребления воды. Например, на территории колледжа города Оберлин (Oberlin) был построен Центр Адама Джозефа Льюиса по изучению окружающей среды (рис. 2), здание которого само является предметом изучения.

Предпроектные исследования были начаты в 1992 году группой студентов и архитекторов под руководством Дэвида Орра. Разработку проекта Центра возглавил архитектор Уильям Макдоноу (William McDonough). Команда разработчиков включала специалистов разных дисциплин. Здание было сдано в эксплуатацию в январе 2000 года. Разработчики проекта надеются к 2020 году сделать климатически нейтральное здание - которое не требует внешних поступлений энергии и воды.

Центр по изучению окружающей среды, в котором применен ряд энергоэффективных решений (источник: National Renewable Energy Laboratory):

1 - солнечные батареи (фотоэлектрические панели);

2 - геотермальные скважины;

3 - окна с высоким сопротивлением теплопередаче;

4 - установка очистки сточных вод «Living Machine»

Изобретенная доктором Джоном Тоддом (John Todd) установка очистки сточных вод «Living Machine» - одна из основных инновационных экологических особенностей проекта Центра. Это локальная система очистки сточных вод, которая комбинирует обычные технологии и процессы очистки из естественных экосистем, т. е. использует систему, включающую микробов, растения, улиток и насекомых. Обработанные установкой сточные воды возвращаются в здание и повторно используются в качестве непитьевой воды, например, в туалетах.

Выводы. Перспективы теплосбережения

Природная вода является необходимым условием обеспечения комфорта среды обитания человека, а также стратегическим национальным продуктом, принадлежащим не только настоящим, но и будущим поколениям. С целью сохранения, защиты и эффективного использования природной воды необходимо в оперативном порядке разработать национальную концепцию строительства зданий с нулевым потреблением воды. Эта концепция должна стать основой национальных стандартов, содержащих требования к водопользованию и рейтинговую систему оценки здания как среды обитания человека по эффективности водопользования.

Кроме того, необходимо разработать пособие по проектированию зданий с эффективным водопользованием, имея ввиду конечную цель - здание с нулевым потреблением воды. Важнейшим представляется строительство демонстрационных объектов с эффективным водопользованием и с нулевым потреблением воды.

Исследования показывают, что возможно гармоничное развитие среды обитания человека и природной среды водопользования. Задача состоит в том, что специалисты должны познать принцип этой гармонии и найти область «общих интересов». Сделать это можно лишь в том случае, если представить и изучать среду обитания человека и природную среду как единую энергетическую и экологическую систему.

На долю России приходится треть всех мировых запасов пресной воды. На территории России находится одно из чудес природы- озеро Байкал, уникальный источник чистой пресной воды. Объем воды в озере 23 тыс. км3 (столько же, сколько во всех пяти Великих озерах Северной Америки). Это 20 % всех запасов пресной воды на Земле и 30 % российских запасов, не считая ледников. Байкальская вода исключительно чиста. Ее соленость 120-130 мг/кг, что в два-три раза ниже, чем в большинстве рек и озер России, и ее можно считать мировым эталоном чистоты.

Каким образом можно сохранить тепло? Этот вопрос интересовал человечество еще с начала времен, ведь, как ни крути, а люди -- теплокровные млекопитающие. Жилье, образованное естественным путем, сменялось построенным человеком самостоятельно: пещеры и шкуры животных сменяли плетеные заслоны от ветра и первобытные хижины, которые впоследствии заменяли монолитные каменные строения. Примитивнейшие очаги сменялись вальяжными каминами. Впрочем, и в наше время композитных материалов и многоэтажных жилых домов различной планировки вопрос о сохранении тепла в жилище остается актуальным. С распадом Советского Союза налаженная система предоставления жилищно-коммунальных услуг стала чаще давать сбои. В сомнительный период середины-конца девяностых в нашей стране технический контроль строек и сдаваемых в эксплуатацию объектов осуществлялся не на требуемом уровне. А результаты этих событий мы воочию видим сегодня. Со временем жилые конструкции изнашиваются, их «узкие» места приносят проблемы, с которыми необходимо бороться действенными методами. Именно к таким можно отнести проблему сохранения тепла в квартире или доме.

Несмотря на существенные преобразования последних лет, проблемы теплосбережения по-прежнему остаются актуальными. Кроме того, что дальнейшее развитие традиционных централизованных систем теплоснабжения отстает от роста потребления тепла и требует значительных долгосрочных капитальных вложений (срок окупаемости составляет более 10 лет), их еще и нельзя назвать экономически выгодными. Судите сами: при транспортировании теряется 10-20% тепла, при этом до 10% потерь тепла происходит из-за отсутствия индивидуальных средств регулирования потребления тепла, и еще 15% потерь обеспечивают негерметичность окон, подъездов, наличие щелей, несовершенная вентиляция. В итоге при расчетах за потребленное тепло мы оплачиваем фактически 30-40% потерь! Уровень потерь тепла у нас значительно превосходит соответствующие показатели промышленно развитых стран. Повсеместное отсутствие индивидуальных средств учета потребления тепла не стимулирует экономию его как поставщиками, так и потребителями, что приводит к завышению тарифов за потребленное тепло до 10-20%, а в ряде случаев и более. Все это особенно существенно на фоне систематического повышения цен на соответствующую продукцию и услуги и устойчивого падения платежеспособного спроса населения.

Разумной альтернативой традиционным системам может и должна стать децентрализованная система теплоснабжения. Она обладает рядом сравнительных преимуществ: позволяет значительно сократить капитальные вложения, затраты на эксплуатацию и ремонт, сроки ввода тепловых мощностей. При ее эксплуатации на 20-25% снижаются расходы топлива и выбросов вредных веществ в атмосферу (что существенно в плане оздоровления воздушного бассейна населенных пунктов). Подсчитано, что рубль, вложенный в теплосбережение, дает 2-3 рубля экономии. Сбережение энергоресурсов представляет собой выгодный бизнес. Поэтому в промышленно развитых странах одинаковое внимание уделяется как развитию мощностей, генерирующих энергию, так и энергосберегающим мероприятиям.

Внедрение теплосбережения предусматривает отказ от централизованного теплоснабжения, источником которого является собственная котельная, и переход на автономные источники теплоснабжения: газовые лучистые отопители и вентиляционные нагреватели, автоматизированные мини-котельные.

В последние годы находят широкое применение системы газового лучистого отопления. Достоинства и эффективность этой системы можно оценить по проекту в многопролетном главном корпусе ЗАО "Воронежстальмост" на общей площади порядка 60 тыс. м2.

Посредством системы лучистого отопления тепло подается непосредственно в рабочую зону помещений преимущественно лучеиспусканием в инфракрасном спектре длин волн. При этом, осуществляется равномерный прогрев помещений и исключается повышение температуры верхней зоны, характерное для воздушного отопления, и особенно для систем отопления с помощью нагревательных приборов.

Особое преимущество систем лучистого отопления заключается в экономии до 40-60% тепловой энергии за счет высокого КПД (около 95%), уменьшения теплопотерь через кровлю и верхнюю зону помещений вследствие равномерного распределения температуры по высоте, понижения температуры в нерабочее время и быстрое ее восстановление.

К другим преимуществам следует отнести: повышенную надежность ввиду отсутствия промежуточного теплоносителя, сокращение мощности котельной и затрат на тепловые сети (а в ряде случаев отказ от них), возможность автоматического автономного управления системой по оптимальному режиму, повышенную санитарно-гигиеническую эффективность, возможность поддержания в большепролетных помещениях различного микроклимата на отдельных участках (что достигается изменением плотности размещения теплоизлучателей в разных зонах помещения и возможности их локального включения и выключения).

Системы лучистого отопления целесообразно применять в большепролетных производственных помещениях, спортивных и выставочных залах, плавательных бассейнах. Вполне оправдано их применение и на небольших производственных объектах: цехах и сооружениях, мастерских, гаражах, ангарах и т.п. На практике была также доказана эффективность применения теплоизлучателей при отоплении сельскохозяйственных помещений и, в частности, птичников, где требования по поддержанию теплового режима весьма актуальны.

В условиях, когда нецелесообразна прокладка дорогостоящей теплотрассы или отсутствует необходимая мощность котельной (или сама котельная), при наличии природного газа, для обеспечения автономного воздушного отопления, совмещенного с вентиляцией помещений, в ряде проектов используются теплогенераторы. Они имеют высокий КПД (91%) и работают в автоматическом режиме. Экономия капитальных вложений, сокращение эксплуатационных расходов, повышение надежности и эффективность автономной тепловой системы очевидны. Применение систем воздушного отопления и вентиляции с использованием теплогенераторов возможно на производственных и сельскохозяйственных объектах, особенно в районах с непродолжительным отопительным сезоном, в зданиях, имеющих протяженную по длине разводку отопления и вентиляции - помещения для сушки зерна и фруктов, теплицы.

Для административно-бытовых помещений, где, кроме создания автономного водяного отопления, необходимо предусмотреть и потребность в снабжении горячей водой для бытовых и хозяйственных нужд, проектировщиками используются водонагревательные установки ВНУ-200, работающие на любом топливе.

Проблемы объектов, отдаленных от источников тепла или испытывающих дефицит тепла по каким-либо другим причинам, могут быть решены посредством использования газовых транспортабельных блочных автоматизированных котельных. Особенно эффективна работа таких систем отопления, если они оснащены одновременно оборудованием для горячего водоснабжения. Их применение, как показывает опыт, оправдано во вновь строящихся небольших поселках и жилых кварталах, отдельных домах, учреждениях и производственных организациях.

Будущее централизованных систем теплоснабжения видится также в применении автоматизированных индивидуальных тепловых пунктов с использованием пластинчатых теплообменников. Их КПД достигает 95-99%, они просты в ремонте и обслуживании, и позволяют создать автономную тепловую систему жилого дома, обеспечивая надежность и упрощая регулирование температуры теплоносителя, что позволяет создать наиболее комфортные условия в помещениях.

Практика показывает, что значительно снизить нерациональное потребление энергии (а соответственно и денежные средства на оплату тепла) можно посредством регулирования потребления тепла. В связи с этим предусматревается установка радиаторных терморегуляторов на нагревательные приборы, которые позволяют вручную устанавливать необходимую температуру отпуска тепла и оптимальную температуру в помещении.

Само собой понятно, что экономить на внедрении прогрессивных технологий теплоснабжения, значит, систематически "выкидывать на ветер" тысячи и тысячи рублей. Сокращать расходы за счет снижения теплопотерь и нужно, и вполне возможно. Уже сегодня любому заинтересованному предприятию может быть оказана реальная помощь в создании наиболее эффективных методов отопления и теплосбережения. При этом вложенные в теплосбережение средства, как показывает практика, должны окупиться в течение 3-5 лет. В подтверждение всему выше сказанному хочется привести хотя бы один из множества конкретных примеров. По оценке специалистов, внедрение теплосбережения на ЗАО "Воронежстальмост" с существующей потребностью в тепле 57 Гкал/час, позволит снизить годовые эксплуатационные расходы на 10,3 млн. руб., при этом срок окупаемости капитальных вложений составит порядка 4 лет.

Литература

1. Табунщиков Ю. А., Бродач М. М., Шилкин Н. В. Энергоэффективные здания. М.: АВОК-Пресс, 2003.

Размещено на Allbest.ru