Компания «Элита» представила новое поколение вертикальных многоступенчатых насосов ANTARUS — MLVII. Насосный агрегат в большом количестве технических аспектов превосходит предшествующие линейки насосов.
Российский бренд насосных установок ANTARUS появился на инженерном рынке 11 лет назад. Популярность марке принесли установки серий 2.0 и Multi Drive.
А с 2018 года на объектах по всей стране работают не только установки, но и насосы ANTARUS.
Ассортимент бренда — это семь линеек установок повышения давления и пожаротушения, мини КНС, гидромодули, насосные станции в подземном исполнении и в блок-боксах, а еще 17 серий центробежных насосов различного типа.
Среди насосов самым популярным выбором клиентов стал вертикальный многоступенчатый насосный агрегат MLV, с которого и началась история насосов ANTARUS.
Но теперь подробнее о новом продукте или почему же стоит обратить особое внимание на серию насосов MLVII.
MLV II относятся к центробежным нормальновсасывающим насосам, которые применяются в системах водоснабжения, пожаротушения, отопления и холодоснабжения.
Технические характеристики гидравлической части:
Основная часть деталей, которая контактирует с перекачиваемой средой, выполнена из нержавеющей стали. Элементы из чугуна имеют защитное покрытие, нанесенное катафорезным методом, что гарантирует защиту от коррозии. Для опционального решения возможно использование всех элементов из нержавеющей стали AISI316 или дуплексной стали 2205, которую применяют для перекачивания морской воды.
Картриджное торцевое уплотнение фирмы Burgmann (Германия) с парой трения из карбида кремния обеспечивает уплотнению высокую термостойкость и длительный срок службы, а также возможность работать с гликолевыми смесями концентрацией до 35%.
Благодаря точно рассчитанным зазорам между рабочими ступенями диапазон температуры рабочей среды составляет от –15 до +105 °С.
Увеличенная доля применения нержавеющей стали делает массу насоса ниже на 10–15% относительно предыдущего поколения.
Литье позволяет корпусу насоса выдерживать максимальное рабочее давление более 30 бар.
Насосные агрегаты оборудованы подшипниками ведущих марок, таких как: NSK (Япония), SKF (Германия), FAG (Германия), что позволило увеличить ресурс наработки до 40 тысяч моточасов. В паре со шлицевым валом подшипники обеспечивают низкий уровень шума и отсутствие вибрации.
Точное проектирование и лазерная сварка рабочих ступеней и рабочих колес обеспечивают равновесие и повышенную гидравлическую производительность.
Все крепления корпуса выполнены из нержавеющей стали.
Конструктивные прилегания корпусных частей выполнены без зазоров.
Технические характеристики электродвигателя:
В стандартной комплектации насосов MLV II применяются энергоэффективные двигатели класса IE3, которые позволяют уменьшить затраты на электроэнергию без потери производительности и имеют низкий уровень шума.
Класс изоляции обмоток F дает возможность выдерживать нагрев до 155 °С.
Степень пыле- и влагозащиты двигателя IP55, т. е. полная защита от посторонних предметов любого размера и короткое воздействие струей воды, что позволяет насосу исправно работать в неблагоприятных условиях.
Алюминиевое исполнение клеммной коробки и широкое резиновое уплотнение на верхней крышке для защиты моторного отсека от попадания воды.
Двойная сальниковая защита проводов подключения статоров обмоток и покрытие статорных обмоток электроизоляционным лаком.
Для принудительного охлаждения достаточно пространства между корпусом двигателя и статорными обмотками.
Крыльчатка охлаждения покрывает полную площадь верхнего подшипникового щита — это обеспечивает оптимальное охлаждение корпуса. Подшипники прочно закреплены в подшипниковом щите и имеют стопорное кольцо, что предотвращает смещение вала в осевом перемещении и снижает риск заклинивания рабочих ступеней. Дополнительное уплотнение посадочного места подшипника обеспечивает снижение уровня вибрации и шума при работе двигателя насоса.
Рабочая частота электродвигателя 50 Гц, напряжение 380 В.
Подобрать насосы MLV II можно самостоятельно через программу подбора на сайте https://search.antarus.ru или обратившись в компанию «Элита». В библиотеке программы Search.Antarus представлены все необходимые сертификаты и документы к данным насосным агрегатам.
Новое поколение насосов MLV II разработано с учетом всех конструктивных тонкостей и без экономии на материалах изготовления.
Точность в процессах сборки и строгий контроль качества делают насосы высокоэффективными и безопасными.
Совокупность продуманных технических характеристик дает высококачественный и надежный продукт, который будет выполнять требуемые задачи долгие годы.
Ежегодно в РСН принимают участие порядка 15 тыс. человек. В 2024 году на ней ожидается не менее 2000 представителей застройщиков от 700 брендов, 350 топовых спикеров строительной отрасли. Выступление на 90+ сессиях деловой программы уже подтвердили более 130 экспертов. Посещение РСН-2024 бесплатное после предварительной регистрации.
Портал ЕРЗ.РФ выступает оператором деловой программы – форума «Строим будущее России вместе». Ключевая тема в 2024 году – жилищное строительство и формирование комфортной городской среды. Выступления подтвердили уже более 130 спикеров – представителей федеральных и региональных органов власти, застройщиков, институтов развития, экспертов отрасли жилищного строительства.
В числе спикеров представители таких известных организаций, как Группа ЛСР (г. Санкт-Петербург), ГК А101 (г. Москва), ГК Пионер (г. Москва), ГК Страна Девелопмент (г. Тюмень), ГК ТОЧНО (г. Краснодар), ДОНСТРОЙ (г. Москва), ДК Прогресс (г. Астрахань), ННДК (г. Нижний Новгород) , ИСКО-Ч (г. Чебоксары), Неометрия (г. Краснодар), Группа Аквилон (г. Санкт-Петербург), СГ СМ.СИТИ (г. Красноярск), ГК Основа (г. Москва), GloraX (г. Санкт-Петербург), ГК ЮгСтройИнвест (г. Ставрополь), ГК ГРАНДСТРОЙ (г. Иркутск), ГК Голос.Девелопмент (г. Челябинск), СГ Рисан (г. Пенза), ГК Атомстройкомплекс (г. Екатеринбург), УГМК-Застройщик (г. Екатеринбург), ГК Железно (г. Киров), ДОМ.РФ, Frank RG, GMK, RRG и многих других.
Центральным событием форума традиционно станет пленарное заседание – IX Всероссийское совещание «Развитие жилищного строительства в Российской Федерации», которое состоится 28 февраля. На него приглашено руководство Минстроя России, профильных комитетов Госдумы, Банка России, Росреестра, представители других госорганов и институтов развития, курирующих строительную отрасль. Подтверждены выступления спикеров от ДОМ.РФ, Группы ЛСР, УГМК-Застройщик.
В рамках пленарного заседания состоится торжественная церемония награждения победителей конкурса ТОП ЖК-2024. По окончании заседания запланирован гала-ужин, участники которого могут пообщаться с коллегами и представителями органов власти в неформальной обстановке.
Накануне, 27 февраля, впервые в истории РСН пройдет шоу-финал премии ТОП ЖК-2024, где финалисты федеральной номинации «Лучший жилой комплекс-новостройка России» презентуют зрителям и членам жюри свои проекты. Шоу станет решающим в выборе победителя в ключевой номинации всероссийского конкурса новостроек.
Спешим сообщить, что мы открыли регистрацию на 37-ю выставку загородных домов, инженерных систем и отделочных материалов «Загородный дом 2024», которая пройдет 11–14 апреля 2024 года на ВДНХ в павильоне 33.
За окном холода и морозы, а у нас — всегда весна!
Регистрируйтесь уже сейчас, чтобы быть в курсе последних новостей в сфере загородной недвижимости, строительства и интересных дизайнерских решений для вашего дома!
Вы можете приобрести электронный билет на сайте выставки или купить входной билет в кассе на территории выставочного комплекса. Стоимость билета составляет:
в кассе – 400 рублей
на сайте – 200 рублей
на сайте, используя промокод, – бесплатно.
Если Вы ранее посещали выставку в личных или профессиональных интересах, промокод для бесплатного получения электронного билета будет направлен вам на e-mail адрес, указанный при регистрации. Вы также можете найти промокод в наших соцсетях ВКонтакте (https://vk.com/zagoroddom.moscow) и у любого из участников выставки. Промокоды действительны только для билетов, получаемых на сайте выставки.
На выставке «Загородный дом 2024» будет представлен широкий спектр услуг и продукции для строительства и обустройства загородного дома:
готовые проекты загородных домов и услуги по разработке индивидуальных проектов;
отделочные и изоляционные материалы;
септики и дренаж;
фундаменты и кровля;
оборудование для отопления;
окна и двери;
лестницы;
печи и камины;
заборы и ворота, а также услуги по установке и обслуживанию.
Своё участие весеннем мероприятии подтвердили такие компании, как: KZS, ГУДХИМ, ТД Инженерное Оборудование, Альфа-Строй, Аквалос, Инбрус, МТК Групп, Петрострой, Смарт Септик, Завод Промышленных Герметиков и другие отечественные производители и поставщики.
Дом вашей мечты — на выставке «Загородный дом 2024»!
Встречаемся в апреле на ВДНХ!
Зарядитесь на будущую весну солнечным настроением и исполните свои мечты в новом году!
РОСТерм, являясь крупнейшим производителем труб и фитингов из полимерных материалов в Северо-Западном округе планирует укрепить свои позиции в плане производства труб из сшитого полиэтилена PE-Xa.
В данный момент рынок труб из сшитого полиэтилена продолжает оставаться одним из самых быстрорастущих сегментов, если рассматривать последнее десятилетие.
В начале 2024 года компанией РОСТерм будут введены в эксплуатацию еще две линии для производства трубы из сшитого полиэтилена PE-Xа. Таким образом, в 2024 году производственные мощности вырастут до 60 млн метров в год. Это позволит не только полностью обеспечить российский рынок данной продукцией, но и поставлять ее в дружественные государства и страны СНГ. Ввод новых термопластавтоматов даст возможность расширить номенклатуру PPSU и PP-R фитингов. Таким образом, РОСТерм встречает 2024 год с 33 единицами современного высокотехнологичного оборудования. Эти мощности позволят выпускать до 95 миллионов метров всех полимерных труб и 50 млн фитингов в год. Новое оборудование: автоматический намотчик и новая упаковочная линия, интегрированные в конце 2023 года, послужат очередному росту автоматизации и ускорению процесса производства.
Фокус внимания компании РОСТерм в 2024 году будет направлен и на усиление производственных мощностей цеха по производству коллекторных узлов для систем отопления и водоснабжения, которые комплектуются с балансировочными клапанами. Уже сейчас российским строителям представлена полноценная замена ныне недоступного европейского оборудования. Важный нюанс – коллекторные узлы «Ростерм» поставляются на строительные площадки уже в сборе, что позволяет при возведении объектов сэкономить время и повысить надежность инженерных систем.
Одним из значимых событий для компании РОСТерм в 2023 году стал масштабный запуск производства оборудования для систем для прокладки кабеля: кабель-каналов, распределительных коробок, гофрированных ПВХ кожухов. В новом году будет увеличен выпуск полипропиленновой трубы, армированной алюминием, а производство распределительных коробок увеличится более, чем в 3 раза.
В 2024 году компания начнет развитие новых проектов. Будет освоено двухкомпонентное литье и будет открыт новый цех по выпуску гибкой подводки для воды.
Таким образом, РОСТерм продолжает следовать курсу страны на импортозамещение. Ведь это стало уже не просто идеологией, а жизненной необходимостью для государства.
О. А. Продоус, независимый эксперт по водоснабжению и канализации
В статье приводятся критерии оценки эксплуатационного состояния металлических водопроводов из стали и серого чугуна, которые в процессе жизненного цикла «Эксплуатация» изменяют значения гидравлических характеристик труб, что приводит к росту энергопотребления насосных агрегатов.
Ключевые слова: металлические водопроводы, потери напора в трубах, эксплуатационное состояние, внутренние отложения.
Длительным опытом эксплуатации металлических водопроводов из стали и серого чугуна подтверждено, что их внутренняя (рабочая) поверхность труб покрывается слоем отложений, толщина которых изменяется вследствие протекания процессов электрокоррозии и биокоррозии труб, влияющих на эксплуатационное состояние металлических водопроводных труб.
В Терминологическом словаре по наружным сетям водоснабжения и канализации [1] установлен термин — эксплуатационное состояние водопроводной сети. Это состояние рабочей поверхности труб, характеризуемое значениями фактических характеристик и гидравлического потенциала:
То есть при наличии слоя внутренних отложений δф (рис. 1) изменяется эксплуатационное состояние труб.
Рис. 1 Эксплуатационное состояние стального водопровода диаметром 300 мм: 1 — поверхностный слой отложений; 2 — плотное ядро; 3 — средний (плотный) слой отложений; 4 — плотная подошва отложений.
Из рис. 1 следует вывод — чем больше слой внутренних отложений в водопроводе, тем хуже его эксплуатационное состояние. Следовательно, требуется установить предельное значение характеристик гидравлического потенциала труб, превышение которых послужит сигналом к прекращению процесса эксплуатации водопроводной сети с заменой труб на новые [2] и предложить критерии для оценки эксплуатационного состояния изношенных водопроводных труб.
В работе [3] рекомендовано давать количественную оценку эффективности эксплуатации изношенных металлических водопроводных труб по безразмерному коэффициенту эффективности эксплуатации сети:
где:
— значения расчетных (паспортных) характеристик гидравлического потенциала новых труб из стали и серого чугуна;
— фактические значения характеристик гидравлического потенциала изношенных труб на момент оценки.
В табл. 1 предлагается классификация диапазона значений Кэф, характеризующая эксплуатационное состояние изношенных металлических водопроводных труб.
Таблица 1. Классификация эксплуатационного состояния изношенных металлических водопроводных труб
Диапазон значений Кэф
1,0 ÷ 0,9
0,9 ÷ 0,8
0,8
Эксплуатационное состояние труб
универсальное
энергозатратное
недопустимое
Предложенная в табл. 1 классификация эксплуатационного состояния металлических водопроводных труб позволяет в полной мере оценивать по значению Кэф значения характеристик их гидравлического потенциала , Vф, iф [формула (1)].
Таким образом, оценка эксплуатационного состояния изношенных металлических водопроводных труб должна производиться по значению гидравлического коэффициента эффективности эксплуатации сети Кэф с учетом фактической толщины слоя внутренних отложений в трубах δф (рис. 1). Гидравлический расчет изношенных металлических водопроводных сетей подробно описан в работе [1] и требует для расчета гидравлических характеристик труб точного значения (замера) фактической толщины слоя внутренних отложений δф в трубах конкретного диаметра и вида материала труб (сталь или серый чугун).
Для облегчения гидравлического расчета фактических значений металлических водопроводных труб с отложениями в 2021 году было выпущено специальное Справочное пособие [4], в котором на основе экспертного мнения специалистов из разных диапазонов страны установлен диапазон фактических значений толщины слоя внутренних отложений в трубах из стали и серого чугуна.
Кэф характеризует гидравлическую эффективность использования водопровода и является отношением расчетных значений характеристик гидравлического потенциала труб по проекту к значениям тех же характеристик для изношенных труб, находившихся длительное время в эксплуатации.
Изменение во времени толщины слоя внутренних отложений на стенках стальных труб δф (рис. 1) приводит к изменению значений характеристик и гидравлического потенциала, то есть значений:
dф вн- фактического внутреннего диаметра труб;
Vф – фактической скорости воды;
iф – фактических потерь напора по длине за счет наличия толщины слоя отложений δф, оказывающих дополнительное сопротивление движению потока.
Рис. 2 Эксплуатационное состояние стального водопровода
Основное влияние на значение величины фактических потерь напора iф оказывает структура слоя внутренних отложений на рабочей поверхности, по которой перемещается поток жидкости. Структура этого слоя оказывает доминирующее влияние на величину энергозатрат насосных агрегатов, подающих воду потребителям [2].
В работах [3] установлено, что при схожих условиях эксплуатации морфологическое строение исследованных авторами образцов труб характеризуется наличием (со стороны металла) четырех отдельных областей: рыхлого ядра на подошве, перекрытого твердым слоем «скорлупы» и тонкого поверхностного рыхлого слоя над «скорлупой» (рис. 1). Однако, до настоящего времени, исследований влияния морфологического строения слоя внутренних отложений металлических труб на потери напора и другие характеристики гидравлического потенциала – никем не проводились.
Фактические потери напора по длине iф для изношенных стальных и чугунных труб рекомендуется определять по формуле профессора Ф. А. Шевелева, имеющей вид:
С учетом [4], формула (2) приобретает вид:
где:
VФ – фактическая скорость потока в трубе с отложениями, м/с;
dн – наружный диаметр трубы по ГОСТ, м;
Sр – толщина стенки трубы по ГОСТ, м;
δф – фактический (измеренный) слой отложений, м.
Исследованиями Продоуса О. А. и других установлена зависимость остаточной продолжительности использования Тисп металлических трубопроводов без покрытий от толщины слоя внутренних отложений δф на стенках труб [1, 6].
Анализ разработанной методики прогнозирования периода остаточной продолжительности эксплуатации металлических водопроводов позволяет установить три зоны, характеризующие гидравлическую эффективность действующих водопроводов с учетом эксплуатационного состояния труб:
при 0,9 Кэф 1 – зона удовлетворительного использования металлических труб с периодом продолжительности до 5-ти лет;
при 0,8 Кэф 0,9 – зона энергозатратного использования труб, при которой их дальнейшая эксплуатация – нецелесообразна;
при 0,8 Кэф – зона недопустимой эксплуатации труб, при которой их износ достиг предельного состояния с гидравлической точки зрения.
Проведенный анализ эксплуатационного состояния металлических водопроводных труб с внутренними отложениями позволяет рекомендовать:
в процессе использования стальных и чугунных труб без покрытий не реже одного раза в год производить контроль толщины слоя внутренних отложений δф с помощью аттестованных переносных расходомеров в комплекте с толщиномером [7];
определять (рассчитывать) значение величины коэффициента эффективности использования трубопровода Кэф. по величине которого прогнозировать остаточную продолжительность его дальнейшего использования, согласно разработанной методике [1, 6].
На основе анализа характеристик гидравлического потенциала металлических трубопроводов с разной толщиной слоя внутренних отложений δф разработать дополнение к справочному пособию [4] для гидравлического расчета металлических водопроводных труб с внутренними отложениями, с учетом значений Кэф;
Предложить Минстрою РФ и «Росстандарту РФ» разработать в 2024 году новый стандарт ГОСТ Р Качество воды. Оценка технологической безопасности и гидравлической эффективности водопроводных труб.
ЛИТЕРАТУРА
Продоус О. А., Якубчик П. П., Шлычков Д. И. Особенности гидравлического расчета водопроводов из металлических, полимерных и металлополимерных труб. Терминологический словарь по наружным сетям водо-снабжения и канализации. Научное издание. // Издательство «Перо». Санкт-Петербург. 2023. – 288 с. ил.
Продоус О. А., Якубчик П. П., Балашов С. С. Предельно допустимая толщина слоя внутренних отложений в металлических водопроводах для прекращения их дальнейшей эксплуатации. // Инженерные системы АВОК Северо-Запад № 3 2023. – С. 46-50.
Продоус О. А., Шлычков Д. И., Якубчик П. П. Причины и последствия изменения значений гидравлических характеристик металлических сетей водоснабжения и водоотведения в процессе их эксплуатации. // «Градостроительство и архитектура». Самара. 2023. Т.13, № 3. – С. 42-49.
ПродоусО. А., Шипилов А. А., Якубчик П. П. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб из стали и серого чугуна с внутренними отложениями. Справочное пособие I-е издание. // Издательство ООО «Перо», Санкт-Петербург, Москва. 2021. – 238 с. ил.
Шевелев Ф. А., Шевелев А. Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. Справочное пособие. //Издательский дом «Бастет», М.: 2020. – 428 с. ил.
Продоус О.А., Шлычков Д.И., Якубчик П.П., Пархоменко С.В. Влияние толщины слоя внутренних отложений в трубопроводах систем водоснабжения и водоотведения на продолжительность периода их остаточной эксплуатации. //Вестник МГСУ. 2022. Т. 17. Вып. 6. – С. 738-746.
Под брендом BAXI компания «БДР Термия Рус» выводит на рынок настенный электрический котел российского производства — AMPERA Plus. Эта модель дополнила популярную линейку котлов BAXI AMPERA, которая уже завоевала доверие и признание потребителей.
Надежный и экономичный
Одним из ключевых усовершенствований новых моделей является улучшенная модуляция мощности. Количество ступеней модуляции BAXI AMPERA Plus зависит от мощности котла. Модели мощностью 6 кВт имеют три ступени, модели от 9 до 24 кВт — шесть ступеней, а исполнения мощностью от 30 до 36 кВт — девять ступеней. Это позволяет более точно регулировать мощность котла в соответствии с потребностями, что гарантирует снижение энергопотребления и повышает комфорт для пользователей. Ступенчатое регулирование мощности обеспечивает оптимальный режим работы котла в различных эксплуатационных условиях и сокращение затрат на электроэнергию.
Еще одно важное преимущество новых моделей состоит в замене датчика уровня на интеллектуальный датчик давления, что позволяет точнее контролировать и поддерживать давление в системе отопления. Такое конструктивное решение повышает надежность и долговечность котлов BAXI AMPERA Plus.
«Умная» мини-котельная
Котлы серии BAXI AMPERA Plus представляют собой «умные» мини-котельные, включающие все необходимое для работы системы отопления в целом. Они оснащены насосом, расширительным баком, группой безопасности и автоматикой для управления котлом. Это значительно упрощает процесс установки и эксплуатации котла, а также увеличивает его эффективность.
В линейке AMPERA Plus представлены модели мощностью от 6 до 36 кВт в однофазном и трехфазном исполнении. Такой широкий диапазон мощностей позволяет потребителю выбрать оптимальный вариант для любого типа помещения или здания.
Кроме того, в комплект поставки входят датчик комнатной и уличной температуры и датчик бойлера, что обеспечивает более точное и комфортное управление системой отопления и ГВС. Котлы BAXI AMPERA Plus обладают длительным сроком службы за счет применения нагревательных элементов с низкой удельной тепловой нагрузкой. Это обеспечивает работу электрокотла на антифризах с умеренной концентрацией и гарантирует его надежную и безопасную эксплуатацию на протяжении длительного времени.
Управление по протоколу OpenTherm
Особенностью всех моделей AMPERA является наличие разъема OpenTherm, совместимого с системой удаленного управления BAXI Connect+, что обеспечивает не только управление котлом, но и считывание ошибок и отправку отчета на смартфон пользователя или сервисного инженера. Дистанционное управление и мониторинг значительно упрощают применение и обслуживание котла. Кроме того, BAXI AMPERA Plus комплектуется дин-рейкой для BAXI Connect+. Это упрощает установку и подключение системы управления и мониторинга котла. На многострочном реверсивном дисплее с удобным меню и подсветкой отображаются интуитивно понятные символы, что делает эксплуатацию котла максимально простой и удобной.
С гарантией качества от BAXI
На котлы BAXI AMPERA Plus предоставляется базовая гарантия два года. При совместной установке со стабилизатором BAXI Energy гарантия расширяется до трех лет. Это свидетельствует о высоком качестве и надежности данной модели. Такие котлы могут применяться как самостоятельно, так и в качестве резервных теплогенераторов в дополнение к газовым котлам.
BAXI AMPERA Plus — универсальный, надежный и «умный» продукт, который дополняет портфолио решений от BAXI для систем отопления и водонагревательных систем. Он обеспечивает комфортный и экономичный обогрев помещений, а также надежную и безопасную работу системы отопления. Высокое качество и инновационные технологии делают эти котлы привлекательным выбором для потребителей.
С 13 по 16 февраля 2024 года в МВК «Новосибирск Экспоцентр» состоится Международная выставка строительных, отделочных материалов, оборудования и инженерных систем «Сибирская строительная неделя».
Крупнейшая на востоке России профессиональная отраслевая площадка ориентирована на собственников, топ-менеджеров и специалистов строительных компаний из регионов Урала, Сибири, Дальнего Востока, а также производителей из России, Китая, Индии, Ирана, Беларуси и стран Средней Азии.
На Сибирской строительной неделе будут представлены материалы, оборудование, инструменты, инженерные системы и техника для промышленного, гражданского и инфраструктурного строительства. Выставка охватывает все этапы строительства: от проектирования до отделки.
В рамках выставки состоится форум «Стратегии ускорения темпов строительства». Организаторами форума выступают: Правительство Новосибирской области, ОМОР «Российский Союз строителей», Национальное объединение строителей (НОСТРОЙ), Национальное объединение проектировщиков и изыскателей (НОПРИЗ). Мероприятие поддержали Министерство строительства и ЖКХ России, комитет Государственной Думы РФ по строительству и ЖКХ, ФАУ «РосКапСтрой», Ассоциация экспертиз России, НИУ МГСУ
Ключевые отраслевые сессии форума:
Расширенное заседание Правления Российского Союза строителей «Обеспечение стратегических задач развития строительной отрасли за счет производства отечественных строительных материалов и изделий. Анализ текущего состояния процессов импортозамещения в строительстве».
Панельная дискуссия Казначейства России «Казначейское сопровождение средств, как механизм обеспечения прослеживаемости использования целевых средств, предоставленных из бюджетов бюджетной системы Российской Федерации».
Пленарное заседание «Цифровая вертикаль строительной отрасли (настройка ГИСОГД, ИСУП, ТИМ). Первые итоги и опыт перехода на цифру в регионах. Перспективы создания цифрового двойника страны».
Открытое выездное заседание комитета Государственной Думы РФ по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству «Законодательное регулирование, направленное на совершенствование инвестиционно-строительной деятельности и развитие механизмов КРТ. Законодательные региональные инициативы».
Также, в рамках деловой программы форума будут проведены заседания по вопросам кадровой политики, малоэтажного строительства, экспертные сессии по другим важным вопросам отрасли.
Кроме того, в павильонах Сибирской строительной недели состоятся:
KreaCollab — бизнес-конференция дизайнеров. Современная площадка для презентаций, проектных и технических решений в профессиональной среде, а также для проведения мастер-классов от топовых спикеров и практиков индустрии дизайна. В их числе Игорь Куркин, Евгений Тюрин, Борис Уборевич-Боровский, Сергей Трегубов, Мария Тингаева, Екатерина Печаткина, Зульфия Даева, Марика Таубе и многие другие. На сайте можно ознакомиться с полным списком.
Форум мастеров — мастер-школа от лучших практиков-отделочников — популярная площадка для проведения мастер-классов и презентации новинок в сфере отделочных и ремонтных работ с участием популярных отраслевых блогеров и амбассадоров известных брендов. Основная аудитория — строительные и отделочные компании, самозанятые предприниматели.
Фишка программы – конкурсы профессионального мастерства среди отделочников, электромонтажников, и сборщиков мебели, присутствующих на мероприятии.
Лекторий — деловая площадка для презентации новых технологий и инноваций, цифровых продуктов, налаживания профессиональных и торговых контактов, обмена идеями, опытом. Основная аудитория — производители строительных и отделочных материалов, разработчики программного обеспечения, поставщики цифровых и технических решений.
Ожидается, что за четыре дня мероприятие посетят свыше 20 тысяч профессионалов строительного рынка.
Генеральный тематический партнер Сибирской строительной недели — компания «Русский Свет» — ведущий дистрибьютор электротехнического оборудования, который представит на выставке свою продукцию и продукцию компаний-партнеров в разделах «Электрика», «Энергетика», «Энергоснабжение», «Освещение».
Специальный партнер выставки — федеральная девелоперская Группа «Эталон», которая реализует в Новосибирской области жилой проект «Счастье в Кольцово».
Стать участником Сибирской строительной недели — это значит быть в фокусе своей целевой аудитории, осваивать растущий строительный рынок Сибири и Дальнего Востока, налаживать международные связи и оставаться в курсе самых важных событий профессиональной среды и бизнеса.
В. К. Савин, главный научный сотрудник, заведующий лабораторией теплофизики малоинерционных ограждений и строительной климатологии НИИСФ РААСН
Н. Г. Волкова, ведущий научный сотрудник лаборатории теплофизики малоинерционных ограждений и строительной климатологии НИИСФ РААСН
Для устойчивого экономического развития страны, расположенной в суровых климатических условиях, обладающей богатыми ископаемыми ресурсами и высокой стоимостью производимой в стране продукции, необходимо больше внимания уделять проблемам энергосбережения. Россия располагает более чем 20 тысячами месторождений полезных ископаемых, практически равномерно распределенного по территории России.
Строительная отрасль является определяющей при решении социальных, экономических и технических задач страны. При строительстве и эксплуатации зданий необходим учет всех факторов, начиная с проектирования и заканчивая финальной стадией — разрушением строения. Срок эксплуатации зданий при минимизации энергозатрат на весь период его существования играет ключевую роль.
Строительство — ведущая отрасль экономики
Строительная отрасль определяет социальные, экономические и технические задачи страны. В российской экономике строительство занимает первое место по потреблению энергии с учетом всех затрат на строительство и эксплуатацию зданий, производство промышленных товаров для собственного потребления, материалов, изделий и конструкций, имеющих широкую номенклатуру, для возведения зданий и сооружений и жилищно-коммунальное хозяйство (табл. 1).
Таблица 1. Потребление энергии различными отраслями экономики
Отрасль экономики
Потребление энергии
млн т.у.т.
%
Строительство
544
60
Промышленность
209
23
Транспорт
127
14
Сельское хозяйство
27
3
Всего
907
100
Объем валового внутреннего продукта (ВВП) России за 2022 год представлен в рыночных ценах [1]. На рис. 1 показана связь строительной отрасли с другими отраслями народного хозяйства. Несмотря на формальный характер приведенной структуры, очевидна реальная роль строительной отрасли в экономике страны.
Рис. 1. Связь строительной отрасли с другими отраслями народного хозяйства
Россия — самая холодная страна в мире. 60% ее территории занимает вечная мерзлота, обусловливая высокие затраты энергии на создание товаров и услуг при производстве строительных материалов, изделий, конструкций, зданий и сооружений на единицу стоимости. К этому следует добавить повышенные транспортные затраты, связанные с размерами территории. Здания и сооружения неподвижны, имеют большие габариты, энергоемки и трудоемки, чем и отличаются от других товаров. Цикл строительства зданий продолжается длительное время и требует привлечения соисполнителей.
Для сокращения энергоемкости на одну десятую долю ВВП в России необходимо снизить суммарные энергозатраты на строительство и эксплуатацию зданий хотя бы на 10–20%, т. е. на 50–100 млн т.у.т.
Таблица 2. Энергоемкость ВВП различных стран мира в 2000 году
№ п/п
Страны
Энергоемкость, т.у.т./1000 $
1
Япония, Германия, Великобритания
0,25–0,27
2.
Китай, США, Финляндия
0,35–0,38
3.
Канада
0,44
4.
Россия
0,76
Энергетическая картина существенно не меняется и в настоящем [2].
Таблица 3. Крупнейшие потребители энергии различных стран мира в 2020 году (млрд кВт.ч)
№ п/п
Страны
Энергопотребление,
млрд кВт*ч
1
Китай
145,46
2.
Соединенные Штаты
87,79
3.
Индия
31,98
4.
Россия
28,31
В России выросли объемы жилищного строительства. Рекордное количество жилья было построено в 2022 году. Этот год был для строительной отрасли самым лучшим за всю историю, отметил вице-премьер Марат Хуснуллин («В России выросли объемы жилищного строительства»: https://natworld.info/nauki-o-prirode/kakimi-poleznymi-iskopaemymi-bogata-territorija-rossii). За год появилось 102,7 млн кв. м домов, что на 11% больше, чем в 2021 году, который ранее тоже был рекордным.
Специалисты НИИСФ РААСН увязывают затраты на теплоснабжение зданий с климатической спецификой территории РФ с учетом экологических проблем — сокращения вредных выбросов в атмосферу [3, 4].
Основные источники энергии
Главным видом энергии является электромагнитное излучение солнца. В. К. Савиным проведен основательный анализ мировых источников энергии [5], остановимся на наиболее востребованных. Возраст Земли составляет около 8 млрд лет. Накопление энергии началось около 1 млрд лет тому назад. Этот процесс продолжался свыше 500 млн лет и привел к появлению ископаемых источников энергии. По оценкам специалистов, извлекаемые запасы органического топлива составляют 6310 млрд т.у.т. (табл. 4). Если в XXI веке человечество будет продолжать ежегодно потреблять угля, нефти, газа порядка 12 млрд т.у.т. (соответственно — 4, 5, 3 млрд т.у.т.), то запасов органического топлива в виде угля хватит на 1200 лет, нефти на — 230 лет и газа на 100 лет. Россия добывает порядка 1 млрд т.у.т.
Таблица 4. Мировые запасы органического топлива и уровень их добычи в ХХ веке, млрд т.у.т.
Вид топлива
Мировые запасы
Уровень добычи
Уголь
4850
3,11
Нефть
1140
4,55
Газ
340
2,64
Всего
6310
10,30
Ориентировочные запасы энергоресурсов на Земле смотрите в табл. 5.
Таблица 5. Виды и количество ископаемых ресурсов на Земле, мВт.ч
Виды энергетических ресурсов
Количество
Термоядерная энергия
100000.1012
Ядерная энергия деления
547. 1012
Химическая энергия ископаемых
органических горючих веществ
55. 1012
Внутреннее тепло земли (геотермальная энергия)
0,134. 1012
Концентрация энергии в органическом топливе (нефти, газе и угле) в миллионы раз меньше, чем в ядерном топливе и составляет в 1 кг угля — 8,12 кВт.ч, нефти — 12,8 кВт.ч и в 1 м3 газа — 9,4 кВт.ч.
В Интернете наблюдаем легковесные потребительские заявления: Россия располагает «более 20 тысячами месторождений полезных ископаемых, оцениваемых по запасам ресурсов в 30 трлн долларов. Этого гигантского природного богатства, практически равномерно распределенного по территории России должно хватить на несколько веков непрерывного использования». И где забота о будущем? Экология? Перепахать страну?
Климат, текущая и возможная ситуации в стране
Зависимость погоды от циркуляции атмосферы характерна для всего земного шара, наиболее значительно проявляется в районах умеренных и высоких широт нашей страны [6]. Климат меняется, становясь более агрессивным. Возможны как положительные, так и негативные последствия, которые необходимо учитывать при принятии проектных решений [7]. На суше продолжают расти экстремально высокие значения температур, а экстремально низкие — реже. Увеличивается продолжительность и частота волн тепла. Волны холода имеют тенденцию к сокращению. В Северном полушарии уменьшился снежный покров. Ученые сходятся в том, что территории с многолетней мерзлотой будут и далее сокращаться. Криосфера Земли является наиболее чувствительным индикатором современных изменений климата [8]. Возросло число опасных гидрометеорологических событий. Для адаптации к изменениям климата необходимо широкое междисциплинарное взаимодействие ученых [9]. Для этой цели разработана научно-техническая программа (Постановление Правительства РФ от 8 февраля 2022 года № 133) в соответствии с Указом Президента РФ от 8 февраля 2021 года № 76 «О мерах по реализации государственной научно-технической политики в области экологического развития РФ и климатических изменений» [10].
Новый подход для расчета энергозатрат в строительстве
При капиталистической системе хозяйствования экономика строится на спросе и предложении, отсутствует реальная оценка труда и его результата. Стоимостные, а не натуральные показатели являются решающими при оценке вариантов. В расчетах экономической эффективности соблюдается сопоставимость сравнительных вариантов по нормативному коэффициенту эффективности капитальных вложений за короткий срок времени (8–15 лет). В действительности одни здания служат 30–50 лет, другие 100 и больше. Отсутствие сравнительных вариантов по их долговечности приводит к существенным ошибкам в расчетах. При выборе альтернативного варианта расчета энергозатрат существующие методики расчета ориентированы на традиционные показатели, что часто вносит неопределенность и дезориентирует инвестора. В этом случае целесообразно привлечение энергофизики — аппарата, разработанного для оценки в энергетических единицах связей хозяйственных систем [11]. Использование энергетических единиц позволит перевести технологические системы на новый уровень.
Анализ структуры потребления первичных энергоресурсов на основе многочисленных материалов четырьмя отраслями народного хозяйства России (строительство, промышленность, транспорт, сельское хозяйство) показал общую картину потребления тепловой и электрической энергии, он выполнен с точностью ±20%. Так, на производство строительных материалов, конструкций, изделий, их монтаж и транспортировку ежегодно тратится порядка 100 млн т.у.т. Из них наибольшие энергозатраты приходятся на производство цемента (30 млн т.у.т.) и кирпича (20 млн т.у.т.). Расход энергии на производство ограждающих конструкций, материалов и изделий (за исключением цемента и кирпича), а также на их монтаж и транспортировку при строительстве зданий и сооружений составляет примерно 50 млн т.у.т. Почти половина энергоресурсов страны расходуется на строительство, эксплуатацию, реконструкцию и утилизацию зданий и сооружений (550 млн т.у.т.). Наибольшие затраты энергии относятся к эксплуатации зданий. На отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и освещение гражданских и производственных зданий приходится около 450 млн. т.у.т. Потери энергии при ее транспортировке составляют значительную величину порядка 50 млн. т.у.т. Срок эксплуатации зданий при минимизации энергозатрат на их возведение играет ключевую роль и должен составлять не менее 100 лет, необходим учет всех факторов, предшествующих проектированию, строительству и эксплуатации зданий, а также их разрушению.
ВЫВОДЫ
Вопросы энергосбережения напрямую связаны с климатическими условиями застройки местности. Современный климат ставит перед специалистами все более сложные задачи. Государственная научно-техническая политика направлена на реализацию мер в области экологического развития РФ и климатических изменений. Наша страна располагает гигантскими природными богатствами, более чем 20 тысячами месторождений ископаемых, практически равномерно распределенных по территории России. Перед современным поколением стоит задача их рационального использования. В экономике страны особенное место занимает строительная отрасль, являясь ведущей и определяющей ее социальные, экономические и технические задачи. Экономия энергии на всех этапах строительных и инженерных работ является существенным вкладом в экономику страны.
При капиталистической системе хозяйствования стоимостные, а не натуральные показатели являются решающими при сравнении вариантов, отсутствует реальная оценка труда и его результата. Введение энергетических единиц позволит перевести технологические системы на новый уровень посредством учета всех факторов, предшествующих проектированию, строительству и эксплуатации зданий, а также их разрушению.
ЛИТЕРАТУРА
О производстве и использовании валового внутреннего продукта (ВВП) в 2022 году. rosstat.qov.ru
Потребление энергии по странам. Translated.turbopages.org.
И. Л. Шубин, Н. П. Умнякова, Н. П. Бутовский. Четверть века реализации нормирования энергопотребления российских отапливаемых зданий. БСТ № 6, 2020 г. С. 7–12.
Савин В. К., Волкова Н.Г. О нормировании климатических параметров в строительстве. АВОК-2021, № 7. Стр. 68–70.
Савин В. К. Строительная энергофизика. Энергосбережение. Образ и число. М. «Лазурь», 2018.
Первый оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации (ОД_РФ-1). — М.: Росгидромет, 2008.
Волкова Н. Г. Адаптация строительства к климатическим качелям. Современные строительные конструкции. Окна и двери, ССК, № 3–4 (213–214), 2021. Стр. 48–51.
Второй оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. — М.: Росгидромет, 2014.
Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2022 год. — М.: Росгидромет, 2023 г. 109 стр.
Третий оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Общее резюме. — М.: Росгидромет, 2022, 126 стр.
Савин В. К., Волкова Н. Г. Современные вызовы и энергофизика. Современные строительные конструкции, ССК, Кровля и изоляция. № 2–3 (94–95) 2022. Стр. 4–7.
В холодное время года нагретые воздушные струи завес около дверей и ворот защищают людей от проникающего в помещение холодного наружного воздуха, понижения температуры в ареале проема, от сквозняков. Этим обеспечиваются комфортные условия присутствия людей в помещении, их труда, сохранение здоровья. В конечном счете защита проемов завесами предотвращает потери от болезней, от снижения производительности труда на производствах, от снижения прибыльности торговых и общественных заведений. По логике, данный аспект должен быть главным в оценке эффективности защиты проемов завесами. Однако прямая численная оценка такого подхода затруднительна и практически никогда не применяется.
Существует косвенная оценка — это температура смеси tсм холодного наружного, нагретого в завесе внутреннего и эжектированного внутреннего воздуха. Если температура смеси обеспечивает комфортные условия и здоровье людей, то такую защиту проема можно считать эффективной. В [1] прямо сказано, что «критерием эффективности завес любого типа является температура смеси», а в [2] в качестве эффективности защиты охлаждаемых помещений введена безразмерная температура смеси θсм. В СП 60.13330.2020 «Свод правил. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» [3] температура смеси нормирована для помещений различного назначения.
Используют два способа защиты проемов: шиберующий — преимущественно для ворот промышленных зданий и смесительный — для входных дверей зданий жилых и общественного назначения. По механизму защиты это два принципиально разных способа. Шиберующий — динамическое струйное противодействие втеканию через проем холодных наружных масс с компенсацией теплопотерь нагретыми в завесе струями. Используется также защита ненагретыми струями с компенсацией отдельно расположенными теплогенераторами. Смесительный — отсутствие активного динамического противодействия в проеме с протеканием внутрь наружного воздуха, создание противодействий в виде зигзагообразных проходов, двойных дверей, тамбуров, а также наддува тамбуров, компенсация теплопотерь нагретыми в завесе струями с интенсивным перемешиванием ими воздушной смеси.
Различие механизмов обеспечения требуемой или нормированной температуры смеси порождает противоречивость в вопросах оценки эффективности защиты проемов завесами.
Наряду с очевидностью приоритетов комфорта и сохранения здоровья пользователей в большей степени интересует навязываемое фирмами-производителями представление об эффективности завес как о снижении теплопотерь через открытые проемы, т. е. об относительном уменьшении энергетических затрат при защите проема завесой в сравнении с незащищенным проемом [4, 5]. Такая же оценка принята в справочнике ASHRAE [2]. Она имеет вид
Э = [Q1 – (Q2 + Qз)]/Q1 = 1 – (Q2 + Qз)/Q1, (1)
где Q1 — тепловая мощность мгновенных теплопотерь через открытый проем при отсутствии завесы, которые пользователь должен был бы компенсировать, Q2 — тепловая мощность мгновенных теплопотерь через открытый проем при работающей завесе (их тоже необходимо компенсировать), Q3 — тепловая мощность завесы (прямые затраты). Если завеса слаба или вовсе не работает (Q3 = 0), то Q2 = Q1 и Э = 0, т. е. пользователь должен компенсировать теплопотери в полном объеме (здесь и далее речь идет о синхронной с теплопотерями компенсации). Условность выражения (1) состоит в том, что если завеса есть и работает, но Q2 + Qз = Q1, как это всегда происходит при защите смесительного типа, то снова Э = 0 и полная компенсация теплопотерь в размере (Q2 + Qз) неизбежна.
Абсурдность оценки (1) следует из сопоставления ситуации, когда открытый проем защищен завесой, с ситуацией, когда проем не защищен, как если бы эффективность теплозащиты воротами оценивалась ситуацией с отсутствием ворот в проеме (или стеклопакетов в оконном проеме). К сожалению, не все пользователи отдают себе отчет, что шиберующая завеса — это такая же защита помещения от теплопотерь, как и ограждение здания, только динамическая, требующая затрат энергии в силу своей специфики. Отказаться от ограждения нельзя, а от завесы как бы можно, или хотя бы уменьшить ее мощность и затраты на нее. При этом мало кого заботит мысль о необходимости восстановления внутренней температуры помещения после того, как ворота закрыты и завеса прекратила потреблять энергию. Но пункт 7.8.6 СП 60.13330.2020 [3] гласит: «Если расчетная температура смеси воздуха, поступающего в помещение через проем, меньше расчетной температуры воздуха в помещении, следует учитывать дополнительную тепловую нагрузку на подогрев поступающего воздуха». А это как раз и есть величина Q2 в выражении (1). Поэтому, ослабив и удешевив защиту проема, пользователю придется компенсировать полученную им за это выгоду.
На практике пользователь может уменьшить тепловую мощность Q2, растянув во времени процесс компенсации. Однако это обманчивое повышение эффекта, поскольку пользователь платит за суммарное количество израсходованной энергии того или иного вида. В выражении (1) можно заменить тепловые мощности на расходы энергии независимо от того, была ли проделана синхронная компенсация теплопотерь с высокой мощностью Q2 или компенсация была растянута во времени. При этом смысл оценки по (1) не изменится.
Область применения оценки (1) ограничена защитой шиберующего типа, поскольку для защиты смесительного типа выражение (1) непригодно по существу: в отсутствие шиберования, как было сказано, Q2 + Qз = Q1 и Э = 0.
При полной аэродинамической защите проема шиберующей завесой (когда показатель защиты q = 1) эффективность достигает высоких значений Э = 0,80 – 0,88 [4]. И это неудивительно: устремление Э → 1 связано не с относительной малостью затрат (Q2 + Qз), а с весьма значительной величиной Q1 теплопотерь от беспрепятственно затекающего в проем холодного наружного воздуха. И это еще раз показывает, насколько шиберующая защита относительно менее энергозатратна, чем смесительная. Тем не менее ее использование во входных дверях общественных зданий невозможно из-за ограничений в скорости и температуре струй, воздействующих на людей [3].
Доводя до логического завершения бессмысленность параметра Э, заметим, что если бы какой-либо пользователь попытался оценить «эффективность» защиты ограждений здания посредством (1), то он получил бы результат с бесконечным рядом девяток после запятой. С другой стороны, рассудительный пользователь, не желая тратиться на завесу, что-нибудь придумал бы (тамбур, «лапшу», докшелтеры) и обеспечил 0 <Э <1 (при Q3 = 0, но Q2 < Q1). Вот с такой «ненулевой» ситуацией и надо бы сравнивать экономию энергетических затрат на установку и использование завесы. Однако это тоже приводит к неопределенности.
Учитывая, тем не менее, распространенность оценки (1), можно использовать ее (или ее составляющие) для сопоставления вариантов, технико-экономического обоснования, расчета срока окупаемости завесы.
Информация, которую несет выражение (1), принципиально отличается от той, которая принята в системе энергетических оценок технических объектов и которая опирается на привычное всем представление о коэффициенте полезного действия (КПД). Оценка типа (1) — результат применения объекта (завесы как инженерного сооружения) в некоей системе (эксплуатационно-энергетической деятельности предприятия), здесь главное — сколько за это платить, а качество самого объекта вторично.
Смысл КПД состоит в выведении на первый план собственно объекта путем сопоставления требуемого от него результата с реальностью (классическая аналогия — мощность на валу машины и мощность привода). В [4] со ссылкой на [2] было введено представление о термическом КПД защиты проема, численно равном безразмерной температуре смеси
ηt = θсм = (tсм – t1)/(t2 – t1). (2)
При tсм → t1 ηt → 0, при tсм → t2 ηt → 1. Здесь t1 — наружная температура, t2 — внутренняя температура. Исходя из теплового баланса, температура смеси есть результат всех тепловых поступлений и потерь. Поэтому выражение (2) — это отношение мер реальной тепловой мощности завесы, обеспечивающей достижение смесью температуры tсм, к такой идеальной мощности, которая может быть интерпретирована как целевая установка приближения к внутренней температуре при защите проема (tсм → t2) [4]. Здесь неслучайно использован термин «мера» тепловой мощности, поскольку (2) соотносит не сами мощности, а их масштабы. Как видно, даже по формальным признакам выражение (2) не имеет отношения к КПД. Оно является соотношением масштабов защиты и становится скорее оценкой полноты реализации тепловой защиты проема (будем называть его далее термическим коэффициентом ηt).
Можно показать [5], что, например, для шиберующей защиты ворот верхней завесой термический коэффициент равен
где λ — коэффициент эжекции; q = Gз/(Gз + Gн) — показатель работы завесы; θ2 = (t2 – t1)/(tз – t1) ≤ 1 — параметр, характеризующий подогрев струи в завесе до tз; Q̅пот — относительные потери тепла струей завесы при ее контакте с наружными массами и уходом части эжектированных снаружи масс обратно на улицу. Из (3) видно, что термический коэффициент, помимо тепловых потерь, зависит от степени аэродинамической защиты (параметра q) и величины подогрева струи 1/θ2. При неизменной аэродинамической защите (q = const) термический коэффициент растет вместе с подогревом струи. При неизменном подогреве струи (1/ θ2 = const) ηt также растет вместе с усилением аэродинамической защиты (ростом q). С ростом q растут и тепловые потери Q̅пот, однако они лишь несколько ослабляют обозначенную тенденцию.
Таким образом, термический коэффициент полностью отражает оба воздействия, направленные на обеспечение целевой установки приближения к внутренней температуре, и поэтому может считаться мерой эффективности защиты проема в понимании эффективности как полноты реализации тепловой защиты и соответствия приоритетам комфорта и сохранения здоровья.
Установим связь энергетических затрат пользователя на защиту проема с термическим коэффициентом. Тепловая мощность завесы равна
Qз = CpGз(tз – t2) = CpGз(t2 – t1)(1/θ2 – 1). (4)
Дополняющая компенсация теплопотерь при работающей завесе
Если рассматривать затраты пользователя как функцию фиксированной величины температуры смеси θсм, то из выражения (3) следует, что вариация аэродинамической защиты (параметра q) и теплового воздействия (подогрева струи 1/θ2) перестают быть независимыми. Их возможная вариация определится выражением (3), преобразованным к виду
Для наглядности рассмотрим поведение QΣ по (6) в двух характерных крайних ситуациях. Во-первых, при максимально требуемом нагреве струи, обеспечивающем выполнение условия θсм = 1. При этом имеем из (3-1) выражение требуемого максимального подогрева в зависимости от степени аэродинамической защиты
(1/θ2) max = 1/(1 – Q̅пот)q. (3-2)
Чем выше показатель защиты q, тем меньше требуемый подогрев струи, и при полной аэродинамической защите (q = 1) (3-2) убывает до величины
(1/θ2) max = (1/θ2)(q = 1) = 1/(1 – Q̅пот). (7)
Максимальное ослабление защиты (предельный режим q = q*, Q̅пот = 0) изменяет (3-2) до уровня
(1/θ2) max = (1/θ2)q* =1/q*, (8)
который в частном случае может оказаться сопоставимым с (7).
Аналогично для затрат пользователя (6) получим при θсм = 1 с учетом (3-2)
В соответствии с (7) и (8) при полной аэродинамической защите затраты будут убывать, при ослаблении защиты затраты возрастают (в частном случае незначительно).
Другая крайняя ситуация — это безнагревная завеса (θ2 = 1, Qз = 0). В безнагревной завесе температура смеси определяется аэродинамической защитой (величиной q), поэтому из (3-1) для этой ситуации следует
После подстановки (10) в (6) и преобразований получим
QΣ(θ2 = 1) = 1/q – (1 – Q̅пот). (11)
Затраты пользователя по (11) при защите холодной завесой, определяемые дополнительными компенсационными затратами тепла через теплогенераторы (Q2), в условиях полной аэродинамической защиты (q = 1) становятся равными относительным потерям тепла
QΣ(θ2 = 1) = Q̅пот(q = 1). (11-1)
Ослабление аэродинамической защиты до предельного режима (q = q*, Q̅пот = 0) повышает затраты пользователя до величины
Сравнивая рассмотренные крайние ситуации, представленные в табл.1, получаем, что в предельном режиме аэродинамической защиты — равенства (8), (9) и (12) — затраты пользователя одинаковы. Напротив, в режиме полной аэродинамической защиты — равенства (7), (9) и (11) — затраты пользователя с безнагревной завесой меньше, чем с завесой, обеспечивающей θсм = 1. И, наконец, режим полной защиты с безнагревной завесой экономичнее режимов предельной защиты (здесь ориентировочно приняты характерные значения Q̅пот = 0,4–0,5 при q = 1, q* = 0,3–0,5).
Полученный результат вполне ожидаем, поскольку речь идет об известной раздельной тепловой и аэродинамической защите проема. В [4, 5] показано, что при полной аэродинамической защите проема (q = 1) энергетические затраты пользователя могут быть вдвое меньше в варианте защиты холодной завесой с компенсацией теплопотерь теплогенераторами в сравнении с вариантом максимально подогревающей завесы без компенсирующих теплогенераторов. Там же показано, что разница в энергозатратах исчезает в предельном режиме аэродинамической защиты (вся струя завесы полностью затекает в проем).
Следует иметь в виду, что по [3] и при защите безнагревными завесами (т. е. с низким термическим коэффициентом ηt = θсм) окончательная температура смеси должна быть доведена до расчетной внутренней. Поэтому формально по итогу варианты с θсм = 1 и θ2 = 1 не отличаются друг от друга. Однако вариант с θсм = 1 реализуется непосредственно в ареале проема, а вариант с θ2 = 1, в зависимости от многих привходящих обстоятельств, может оказаться реализован на достаточном удалении от проема.
Полная защита проемов холодными завесами с компенсацией теплопотерь теплогенераторами, направляющими нагретые воздушные струи за пределы зоны взаимодействия струй завесы с наружными массами, использовалась, например, для защиты проемов больших размеров [6].
Таким образом, энергетические затраты пользователя возрастают с ростом термического коэффициента. Иными словами, повышение эффективности непосредственной защиты проема завесами, отражаемое ростом термического коэффициента ηt, возможно лишь ценой увеличения энергетических затрат пользователя и, соответственно, снижения величины энергосбережения Э по (1). Напротив, переход к безнагревной завесе, но с полной аэродинамической защитой и компенсацией через теплогенераторы повышает энергосбережение. Исходя из этого, можно считать, что применительно к завесамтермический коэффициент при всей полноте отражения физических воздействий привносит определенную противоречивость в общее представление об эффективности защиты проема.
Рис. 2. Схема защиты дверей смесительной завесой с наддувом тамбура
Оценка по термическому коэффициенту (2) свидетельствует о несовместимости затратного (энергетического) и обеспечивающего комфортные условия подходов к вопросам эффективности шиберующей защиты проема. Несовместимость этих подходов — естественное порождение общей строительной проблемы снижения теплопотерь через ограждения. Поскольку в самом ограждении здания пользователь не затрачивает энергии на теплозащиту, то применительно к выражению (1) составляющая Qз = 0. Составляющая Q2 — компенсация теплопотерь теплопроводностью через ограждения, равная тепловой мощности отопления. Составляющая Q1 в данном случае вообще не имеет смысла и выпадает из (1). Поэтому затраты пользователя состоят из капитальных вложений на ограждение и эксплуатационных затрат на отопление. Чем совершеннее все элементы ограждения здания, тем комфортнее будет людям, находящимся в здании и тем меньше будут энергетические затраты пользователя, но тем значительнее будут капитальные затраты на ограждение. Попытка дать оценку объекту только по приоритету комфортности или только по приоритету затрат на отопление обнаруживает их несовместимость и переводит анализ в область комплексного рассмотрения приведенных затрат.
В случае защиты проема, как уже было сказано, защита имеет динамический характер и требует энергетических затрат (помимо капитальных затрат на сами завесы и на инженерное сооружение). Это делает бесперспективным совмещение оценок эффективности защиты проема по (1) и по (2).
Наиболее непростой вопрос — это оценка эффективности завес смесительного типа. Еще в [7] было сформулировано, что эффективность защиты смесительного типа проявляется как результат интенсивного струйного перемешивания воздушных масс для минимизации тепловой мощности на подготовку воздуха, подаваемого в помещение. К сожалению, этому качественному соображению невозможно придать форму количественной оценки. Оценка посредством термического коэффициента (2) неинформативна. А использование выражения (1) бессмысленно, поскольку затраты пользователя определяются только расходом втекающего наружного воздуха, который необходимо подогреть сначала до температуры tсм, а в конечном счете до температуры t2
Qпольз = Qз + Q2 = CpGн(t2 – t1). (15)
Понятно, что в этом случае по (1) Q1 = Qпольз = Qз + Q2 и Э = 0.
В [4] была введена оценка эффективности смесительных завес в виде
теплового КПД, в числителе которого стоит условно минимизированная тепловая мощность при наличии идеализированной аэродинамической защиты, а в знаменателе реальная тепловая мощность оцениваемой ситуации
ηсмес = Qид/Qсмес. (16)
В качестве идеализированной принята защита герметичного помещения с таким же проемом, которую можно интерпретировать как ситуацию с наддувом условного тамбура, описанную в [7] и минимизирующую втекание наружного воздуха и вытекание внутреннего. Соответственно, теплопотери Qид также станут минимальными. По аналогии с термическим коэффициентом ηt можно говорить о том, что параметр ηсмес не является коэффициентом полезного действия в классическом понимании. Это коэффициент эффективности смесительной защиты. В [4] показано, что величины ηсмес для продуваемых зданий равны:
ηсмес (1 этаж) = 0,21,
ηсмес (3 этажа) = 0,11,
ηсмес (5 этажей) = 0,094.
С ростом этажности здания коэффициент ηсмес убывает. Малая величина коэффициента ηсмес объясняется очень низким уровнем теплопотерь через двери герметичного помещения (или тамбура с наддувом) в сравнении с потерями через двери продуваемого помещения, особенно с большим числом этажей. При защите помещения герметичного типа ηсмес = 1. В случаях «мягкого» шиберования втекающего потока, описанных в [5], коэффициент расхода μпр проема снижается против принятых табличных значений, что повышает эффективность такой защиты.
В отличие от шиберующей защиты энергетические затраты пользователя при смесительной защите проема тем ниже, чем более затруднена продуваемость, т. е. чем выше коэффициент эффективности ηсмес. Это возвращает нас к первоначальному тезису о принципиальной разнице в устройстве шиберующей и смесительной защит проемов.
Смесительная защита — перемешивающие струи — это способ защиты, повторим, проницаемого ограждения, продуваемого здания, наконец инфильтрации. Фактически, это рециркуляционный способ поддержания температуры внутренней атмосферы, охлаждаемой проникающим наружным воздухом. Энергетические затраты на это тем меньше, чем выше эффективность нединамического противодействия затеканию наружного воздуха (тамбуры, зигзаги, противодавление), т. е. чем выше капитальные вложения в организацию противодействия.
Шиберующие струи — это динамический аналог статического стандартного ограждения, особенно в режимах, приближающихся к полной защите. Энергетические затраты здесь идут, во-первых, на компенсацию вносимого проникающими наружными струями холода (при q < 1). Эта часть компенсации будет вести себя как в смесительной защите: убывать с усилением эффективности противодействия втеканию. Во-вторых, энергетические затраты требуются на компенсацию теплопотерь через защитную струю (Q̅пот) аналогично теплопотерям через обычное ограждение здания. Эта часть будет увеличиваться вместе с повышением эффективности защиты, правда, тем слабее, чем ближе защита к холодному режиму. В целом все действия, направленные на сохранение тепла за ограждением (компенсация нагретыми струями или отдельно теплогенераторами), приводят к росту энергозатрат и удорожанию.
В режимах предельной защиты (или, более того, нарушения защиты) теплопотери собственно струи формально отсутствуют. Но аэродинамическая картина в проеме приближается к защите смесительного характера, привнесение внутрь наружных масс нарастает, и энергетические затраты также растут. Неслучайно показатель Э в (1) имеет высокие значения именно в режиме полной защиты и устремляется к нулю при переходе к режимам с отсутствием противодействия втекающему наружному потоку.
Таким образом, принципиальная разница между защитами шиберующего и смесительного типов обусловливает противоречащие друг другу закономерности в зависимостях эффективности защиты и энергетических затрат пользователя.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
К оценкам эффективности защиты проемов шиберующими и смесительными завесами следует подходить с учетом специфики воздействия струй на наружные массы воздуха.
Противоречивость в оценках шиберующей защиты по тепловой (термической) эффективности и по энергетическому показателю должна разрешаться либо выбором приоритета оценки (комфорт, здоровье людей или собственные энергозатраты), в том числе компромиссом, либо комплексным анализом приведенных затрат на организацию защиты проема.
Значительным ресурсом энергосбережения при шиберующей защите проема является раздельная аэродинамическая и тепловая защита: сочетание безнагревных завес, работающих в режиме полной защиты (q = 1), и компенсирующих теплогенераторов.
В более затратном смесительном способе защиты противоречивость в тепловой и затратной (по капитальным вложениям) оценках отсутствует: чем больше капитальные вложения, тем выше эффективность защиты, т. е. тем меньше энергетические затраты на компенсацию теплопотерь.
ЛИТЕРАТУРА
Гримитлин А. М., Дацюк Т. А., Крупкин Д. Я., Стронгин А. С., Шилькрот Е. О. Отопление и вентиляция производственных помещений. Издательство «АВОК Северо-Запад». СПб. 2007. — 400 с.
Стронгин А. С. Расчетные параметры и эффективность применения воздушных завес у ворот охлаждаемых помещений // Инженерные системы. АВОК Северо-Запад. № 2. 2019.
СП 60.13330.2020. Свод правил. Отопление, вентиляция и
кондиционирование воздуха. СНиП 41-01-2003″.
Марр Ю. Н. Об эффективности воздушно-тепловых завес // Инженерные системы. АВОК Северо-Запад. № 4. 2019. С. 6–11.
Марр Ю. Н. Воздушно-тепловые завесы. Расчет и проектирование завес для защиты проемов промышленных и общественных зданий. — СПб: АО «НПО «Тепломаш», 2017. — 160 с.
Булыгин В. Г., Марр Ю. Н. Защита завесами проемов больших размеров. Проблемы и решения. Часть вторая // Инженерные системы. СПб.: АВОК Северо-Запад, 2016, № 3. С. 18–22.
Марр Ю. Н. О завесах смесительного типа // Инженерные системы. АВОК Северо-Запад. № 1. 2012.
На сайте www.стройзакупки.рф открыта регистрация участников закупок, заказчиков и подрядчиков в сфере строительства и проектирования, для встречи с коллегами и с исполнительными органами власти на всероссийском и международном форуме World Build/State Contract. Традиционно на форуме ожидается 10.000 очных и онлайн участников из разных регионов России и других стран.
Форум состоится 15 марта 2024 года в Екатеринбурге. В этот день у вас будет возможность установить новые контакты с партнерами и решить проблемы в законодательстве.
Цель форума – улучшить законодательство о закупках в сфере строительства и проектирования, выйти на новые законодательные инициативы, чтобы бизнес смог работать еще быстрее, выгоднее, эффективнее.
Каждый участник форума сможет заявить о проблемах в законодательстве, которые затрудняют работу, мешают развивать бизнес. Представители Министерства финансов РФ, Минстроя РФ выскажут свое мнение о предложениях участников мероприятия по совершенствованию законодательства.
Подрядчики в строительстве и проектировании смогут найти партнеров среди ведущих заказчиков. О будущих работах, объектах, о потребностях в работе с подрядчиками расскажут «Сибирская генерирующая компания», «Выксунский завод» («ОМК»), ПАО «Сегежа Групп», «Харампурнефтегаз», «Челябинский трубопрокатный завод», «Минский автомобильный завод», «Навоийский горно-металлургический комбинат», «Оргэнергострой», представители УКСов, «Единых заказчиков» Иркутской, Калужской областей, Башкортостана.
У заказчиков-гостей форума будет возможность познакомиться с опытом работы вышеупомянутых спикеров, обсудить с коллегами актуальные темы и проблемы.
Участники форума получат рекомендации и советы по участию в закупках от профильных экспертов.
Организаторы форума – СРО «Уральское объединение строителей» и СРО «Лига проектных организаций», «Российский аукционный дом», информационно-аналитическая система для мониторинга, анализа и контроля закупок, заказчиков и поставщиков «Маркер-Интерфакс», агентство конкурентных заявок «Ценный контракт». Форум проходит при поддержке Минстроя России, Ассоциации «Национальное объединение строителей». Генеральным информационным партнером выступает «Интерфакс».
Программа и регистрация на сайте www.стройзакупки.рф.
