Войти в аккаунт
Хотите наслаждаться полной версией, а также получить неограниченный доступ ко всем материалам?
Заявка на добавление в друзья

Реконструкция типовой «ХРУЩЕВКИ»: возможности системного подхода

2107 11 6

В настоящее время  все более остро встает проблема жилого фонда сформированного  в 50-60-е годы, так называемых «хрущёвок». В основном это панельные пятиэтажные здания,    с холодным чердаком,  плоской или двускатной   кровлей, убогими планировочными решениями, изношенными инженерными системами, некачественной тепловой защитой.    Проектируя их в далёком 1955г. и руководствуясь подписанным Н.Хрущевым постановлением «О устранении излишеств в проектировании и строительстве», архитекторы экономили каждый килограмм бетона, ограничили размер кухонь пятью квадратными метрами, высоту этажа 2.7 метрами, практически отказавшись от подсобных помещений, при этом совершенно игнорировали критерий энергоэффективности. 

       Пятьдесят лет назад эти дома  возводили за рекордные 12 рабочих дней, стремительно решая проблему бараков, убогой неустроенности послевоенного быта миллионов семей.  Практически выросли целые города, жилой фонд которых  на 80 – 90% сформирован из панельных пятиэтажек.

До 50% жилого фонда российских мегаполисов также сформировано из пятиэтажек. В основном это компактные жилые зоны, обеспеченные социальной и инженерной инфраструктурой, примыкающие к зонам промышленным, для которых и сформирован этот жилой фонд.

       Системное  пространство жизнедеятельности, эффективное в условиях экономики советского периода, сегодня разбалансировано как по причине глубокой деформации промышленных зон, так и по причине физического и морального износа этого типа жилого фонда.

       При этом объем этого типа жилого фонда, от 90%  до 50% в общей структуре,  в

совокупности с проблемами наружных инженерных систем, сложившейся в нынешней экономике структурой занятости населения  позволяет   сделать следующий вывод:

системная реконструкция  панельных пятиэтажек – ключевая задача в формировании современного пространства жизнедеятельности, позволяющая радикально решить такие  проблемы современных российских городов как

- проблема ветхого жилья,

- проблема энергоэффективности ЖКХ,

- проблема инфраструктуры современного города, в том числе транспортной,

- проблема экологии и здоровья,

- занятость,

- молодая семья

 

       По оценкам отечественных [1, 2, 3] и зарубежных специалистов  [3,4, 5]  проблема энергоэффективноти   ЖКХ в целом  на 50 — 60% связана с домами указанных серий и возраста.

       Опыт панельного домостроения 50-х пришёл в СССР из Европы, где этот тип жилья начали возводить в конце 19-го века в рамках программ социального партнерства работодателя и наемных  рабочих, обосновывая минимизацию его параметров тем, что человеку для здорового существования достаточно 9-ти квадратных метров. В Западной Европе активная реализация проектов реконструкции старых многоквартирных домов  началась в 80-х — 90-х годах 20-го века. Накоплен практический опыт как организационный, так и инженерный, который показывает, что только системный подход к решению данной задачи позволяет получать приемлемые результаты. . Важнейшая составляющая реализации подобных проектов – государственное  стимулирование, прежде всего на  законодательном уровне, пакет нормативных и финансовых инструментов, поддержанный государством [5]. Очень важно учитывать имеющийся отечественный опыт. В России это проекты, реализуемые в рамках федерального закона 185.  Интересные проекты реализованы правительством Москвы [1].

В декабре 2010г. в Белгороде сдан экспериментальный дом, построенный по программе переселения граждан из аварийного жилфонда, для которого  в качестве автономного источника теплоснабжения использован тепловой насос геотермального типа. 

         Важно отметить, что приемлемым сроком окупаемости реализованных проектов считается 12 – 14 лет.

         Серьезное внимание уделяется этой проблеме в Белоруссии [2, 3], где на энергоснабжение жилого фонда расходуется 35 — 40% энергоресурсов республики.       

       Важным критерием эффективности реализации проекта реконструкции является удельная характеристика энергопотребления систем отопления здания. В Германии, Дании и Белоруссии в качестве верхней целевой границы рассматривается уровень от 65 до 30 кВт час\кв.м  год.

       Сложившийся в российском  ЖКХ удельный уровень затрат на отопление, вентиляцию  и ГВС панельных пятиэтажек  по нашим оценкам лежит в диапазоне 150 – 250 кВт час\кв.м  год.  С  учетом  потерь во внешних системах (генерация и транспорт)  теплоснабжения эта оценка увеличивается в разы, до 1200 – 1500 кВт час\кв.м год..

Огромный уровень удельных затрат тепла  определяется совокупностью факторов.

1)      Разбалансированность системы «генерация тепла – транспорт – потребление», связанной с общей разбалансированностью пространства жизнедеятельности. Как уже отмечалось,  микрорайоны панельных пятиэтажек соседствуют с промышленными зонами, с которыми они еще 20 – 30 лет назад образовывали единую систему жизнедеятельности. При этом зачастую заводская  котельная, осуществляла теплоснабжение как производства, так и жилья. Сегодня производства может остаться одна котельная, ни структура тепловых мощностей которой, ни сетевое хозяйство неадекватны сложившимся тепловым нагрузкам.

2)       Степень износа всех инженерных систем , и наружных (генерация, сети) и внутренних, так и собственно здания,  его ограждающих конструкций.

3)       Отсутствием   возможности регулирования тепловложений  в функции текущей наружной температуры.  

4)       Неконтролируемой инфильтрацией наружного воздуха.

5)       Необходимостью эксплуатации теплогенерирующей системы (котельная, тепловые сети) в летнее время для покрытия нагрузок ГВС.

6)       Организационно-техническими  сложностями и стоимостью индивидуализации учета энергопотребления, препятствующими как его самоограничению,  так и энергосбережению в генерирующей и транспортной частях системы.  

             Существенным недостатком сложившихся подходов к решению рассматриваемых проблем является их не системность. Рассматривается и решается только часть задачи. Реконструкция по самым современным стандартам панельного дома, продолжающего оставаться частью центральной разбалансированной системы генерации и распределения   тепла, не обеспеченного техническими и организационными механизмами самоограничения энергопотребления, не позволит даже приблизиться к современному уровню энергопотребления.

 

         Ниже предлагается вариант системного решения обсуждаемой проблемы, учитывающий такие  взаимосвязанные задачи как: технические, экономические, градостроительные, социальные.

        Как социальном, так  и  в градостроительном отношении   этот тип жилья выполнил свою роль и обречен.  Демонтаж пятиэтажек – неизбежен, однако это кардинальное решение ограничено существующими социальными  и экономическими условиями.   

        Необходима социальная программа расселения пятиэтажек, позволяющая активной части их жителей перебраться на добровольной основе в дома отвечающие современным требованиям, прежде всего в энергополисы, сформированные на базе индивидуальных домов [9].  

       Расселение и демонтаж пятиэтажек позволит формировать соответствующие градостроительные программы, учитывающие требования современной транспортной инфраструктуры городов, разуплотняя территории под зоны здорового отдыха, образования, культуры и здравоохранения.

       Освобожденная жилая площадь  в технически реконструированных пятиэтажках – прекрасная возможность решить проблему недорогого жилья для молодых семей.

       Анализ существующих технических решений [ 1, 2, 5] позволяет выделить  пакет типовых  мероприятий в рамках проекта реконструкции ( Табл.1).     Его ревизия позволяет предложить более оптимальные решения , основанные на системном подходе к задаче реконструкции многоквартирного жилого дома, рассматриваемой как  один из  инструментов реконструкции города в целом [6]  .

 

   Состав  технического  пакета мероприятий.

     Санация ограждающих конструкций с выделением зоны «теплый чердак».

     Установка тепловых насосов  типа воздух – воздух, с поквартирным распределением внутренних блоков и монтажом наружных блоков в зоне «теплый чердак»  позволяет решить следующие задачи:

- перераспределить энергопотоки от изношенных, не поддающихся поквартирному учету тепловых сетей на электрические сети,

-  коэффициент энергоэффективности современного теплового насоса типа «воздух-воздух» не ниже 4 с учетом установки компрессорно-конденсаторных блоков на «теплом»  чердаке и фактической рекуперации тепловой энергии вытяжного воздуха,  что делает генерируемое тепло конкурентным,

- обеспечить  поквартирную индивидуализацию теплопотребления и его учета, гарантируя как необходимый уровень комфорта, так и поквартирный учет теплопотребления и следовательно его самоограничение,

- охлаждение воздуха  в летнее время, что становится не мене актуальной задачей с учетом глобального изменения климата.

  Устройство поквартирных систем контролируемой инфильтрации,  позволяющих обеспечить санитарные нормы воздухообмена в условиях высокой степени  герметизации ограждающих конструкций здания,  минимизировать тепловые потери за счет рекуперации тепла в зоне «теплый чердак».

Установка кремниевых солнечных  батарей позволяет  существенно повысить уровень автономности , эффективности и надежности систем жизнеобеспечения как конкретного здания, так  и энергосистемы города в целом .

Снижение  установленной мощности центрального теплоснабжения (или полный отказ от наружных тепловых систем)  позволяет соответственно снизить потери в генерирующей  и транспортной частях центральной системы теплоснабжения.

Узел учета на входе в здание позволит  дать объективную оценку полученной из сетей тепловой энергии.

Автоматизация теплового узла и пофасадное управление центральным распределением тепла по дому ограничит потребление тепловой энергии из наружных сетей на объективно необходимом уровне.

 

Таблица 1. Техничесикие мероприятия по реконструкции многоквартирного жилого дома.

 

<tbody> </tbody>

Мероприятие

Типовой пакет

Системный подход

Оптимизация генерирующей части системы теплоснабжения

Решается как самостоятельная задача

Приводится в соответствие с меняющейся структурой и уровнем потребления:

- изменение формата генерирующих источников в пользу небольших котельных, размещаемых в локальных центрах нагрузок,

- учитывается появление в балансе альтернативных источников энергии.

Оптимизация транспортной, сетевой составляющей

Решается как самостоятельная задача

Приводится в соответствие с меняющейся структурой и уровнем потребления:

- минимизация протяженности сетей путем размещения источников в локальных центрах нагрузок,

- введение систем регулирования подачи теплоносителя, учитывающих переменный характер нагрузок.

Утепление ограждающих конструкций

- тепловая защита стен и перекрытий  с последующей штукатуркой,

- «солнечные» конструкции стен,

- окна с высокими теплозащитными свойствами,

- остекление балконов и лоджий

- тепловая защита стен с последующей штукатуркой ,

- окна с высокими теплозащитными свойствами,

- остекление балконов и лоджий

Устройство контролируемой вентиляционной системы

- приточные системы с рекуперацией,

- подогрев свежего воздуха в «солнечной» конструкции стен

- контролируемый приток через инфильтрационные клапаны в оконных рамах или стенах в каждой комнате с наружной стеной, вытяжные вентиляторы на «теплом» чердаке,

- рекуперация в сопряженных средах воздух\фреон в границах «теплого» чердака

Установка альтернативных источников тепла, в т.ч. вторичных

- автономные котельные (крышные, встроенные),

- тепловые насосы,

- солнечные водяные коллекторы,

- фотогальванические солнечные батареи

- встроенный тепловой пункт, 50% расчетной нагрузки,

- тепловые насосы типа воздух\воздух с установкой компрессорно-конденсаторных блоков на «теплом» чердаке, испарителей -  поквартирно,

- фотогальванические  солнечные батареи с суммарной мощностью, покрывающей электропотребление тепловых насосов,

солнечные водяные коллекторы

Энергоэффективные системы освещения

- люминисцентные и светодиодные лампы,

- датчика освещенности в местаж общего пользования

- люминисцентные и светодиодные лампы,

- датчика освещенности в местаж общего пользования

Автоматизация

- САУ теплового узла с контролем и управлением тепловложениями в функции текущей наружной температуры,

- поквартирное управление через регуляторы на радиаторах

- САУ теплового узла с контролем и управлением тепловложениями пофасадно в функции текущей наружной температуры,

- поквартирное управление через внутренние блоки тепловых насосов

Реконструкция перекрытия здания

- «теплый» чердак,

- жилая мансарда

- «теплый» чердак

 

Системы учета энергопотребления

Центральная общедомовая

- центральная общедомовая для расчета с тепоснабжающей компанией,

- индивидуальный учет через существующую систему электрических счетчиков.

Обслуживание

Предсезонная ревизия систем и аварийные выезды сервисной службы  управляющей компании

- все системы с функцией самодиагностики, передача текущей информации о состоянии систем на диспетчерский пульт сервисной компании.

 

         По немецким оценкам [7] потери с ограждающих конструкций домов, построенных до 1970г., распределяются следующим образом:

Таблица 2.

 

<tbody> </tbody>

Поверхность

Кровля

Боковые стены

Окна

Перекрытие над подвалом

Уровень теплопотерь, %

15

35

37

13

 

        Из представленной таблицы видно, что потери с плоскости окон самые большие, однако пакет мероприятий по санации пятиэтажки не всегда предусматривает замену окон. Если же и проводится замена окон, часто по инициативе и за счет жильцов, выбор конструкции определяется прежде всего ценой, но не теплозащитными характеристиками, которые у современных окон, например REHAU Clima Design, в три раза превышают традиционные.

 

        Интересен московский опыт установки солнечных кремниевых батарей на кровле жилых многоэтажек  [8].

        Первой экспериментальной крышей стал дом № 15 по Леонтьевскому переулку. Элитное семиэтажное  здание времен советской номенклатуры.  В 2007г. установлено четыре батареи размером 0.5 х 1.0 м. Мощность 0.4 – 0.8 кВт. Стоимость – 200 тыс. рублей. Финансировал город. Окупаемость – около 2-х лет.  Электроэнергия вырабатывается для освещения мест общего пользования, подъезды, подвал, чердак. На 250 – 300 руб. снизились платежи за свет.

    Аналогичные батареи установлены в 16 домах Олимпийской деревни.

      

        Ключевые характеристики известных реализованных проектов сведены в Таблицу 3.

Таблица 3. Характеристики реализованных проектов реконструкции  

 

<tbody> </tbody>

Характеристики проекта

г. Чапаевск

7500 кв.м

Москва

6545 кв.м

Белоруссия

Копенгаген

9896 кв.м

Системный

7500 кв.м

стены

Пенопласт 50 мм

К= 0.8 Вт\кв.м гр.

Трехслойные стеновые бетонные панели 350-400 мм

(полистирольный пенопласт 150 мм)

R=0.39 Вт\кв.м гр.

Пофасадно,

Трехслойные стеновые бетонные панели 300-350 мм

R=0.25 Вт\кв.м гр.

178кв.м солнечной стены,

Rockwool, 200 мм

К =

Базальт 100мм

К =0.38 Вт\кв.м гр.

Окна

Деревянные двойные

К= 5 Вт\кв.м гр

Деревянные тройные

К = 1.78 Вт\кв.м гр

R=0.83 Вт\кв.м гр.

Трехслойные,

К = 1.24 Вт\кв.м гр

Двухслойные,

К = 2.6 Вт\кв.м гр

Кровля

Чердак-керамзит 200 мм

К= 0.78 Вт\кв.м гр.

Холодный чердак с плоской крышей

?

«Теплый» чердак 

Rocwool, 300 мм

«Теплый» чердак

Контролируемая вентиляция

нет

да

да

да

да

Вторичные источники

Нет

- рекуперация,

-ТН

 

рекуперация

-солн. вод. коллекторы ГВС,

-рекуперация

-рекуперация,

- ТН,

-солн. кремнивые

батареи

Системы учета

Нет

общая

?

?

индивидуальная

Уровень автоматизации

0%

центральное упр. и поквартирное рег. Danfoss 

100%

Поквартирное упр. ПВУ

центральное упр. и поквартирное рег. Danfoss 

100%

Центральное пофасадное управл.,

100%

Уровень автономности

0%

20%

0

20%

80%

Индивидуализация

нет

нет

да

да

да

Уд. затраты тепла

кВт\кв.м год

114+750=

864

85 + …

Цель = 30

+ …

61+ ?

23.00 + 40

Стоимость

 

1 млн. ЕВРО

 

1.68 млн. ЕВРО

0.5 млн. ЕВРО

 

       Предлагаемый   пакет  технических решений, включает как отработанные практикой мероприятия (Таблица 1), так и технические решения, позволяющие задействовать все имеющиеся организационные и технические ресурсы,   направленные прежде всего  на включение механизмов самоогрничения энергопотребления жильцами.  

        Важным отличием предлагаемого подхода является   сбалансированность технических мероприятий с  комплексом организационных процедур в рамках системной концепции реконструкции города (района)  [6].  Эта концепция  определяет  объект реконструкции  как неотъемлемую часть общегородских организационной и инженерных систем, зависимую от них.

        В качестве иллюстрации рассмотрим  пример реконструкции квартала  из шести типовых панельных пятиэтажных зданий по 80 квартир.

        Внутри квартала расположен детский сад, общ. площадь = 1000 кв.м.

 

 

Этап 1.   Строительство дома 22 этаж, 1 эт. – торговля, 2 эт. – детский сад, 3 – 22 эт. - 360 квартир : 18 000 кв.м.

                Добровольное отселение жителей в индивидуальные дома (40 семей).

Этап.2. Подключение дома по эт.1 к существующим сетям энергоснабжения, параллельное переселение  и демонтаж четырех пятиэтажек.

             

 

<tbody> </tbody>

Параметр

До реконструкции

После реконструкции

бонус

Площадь квартала, кв.м

60 000

600

54 000

Общаа жилая площадь, кв.м

6 х 4784 = 28 704

2 х 4784 + 18 000 =

27 568

 

Количество отселенных семей (ИЖС)

 

40

 

Количество квартир

6 х 80 = 480

2 х 80 + 360 = 520

80

Нагрузка систем отопления, кВт

2 870

827

2043

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        Количественная  иллюстрация изложенного выше системного подхода  дана на примере двух прогнозных сценариев развития ЖКХ города Самара [10]. Из приведенных данных видно, что цена ошибок в формировании вектора движения современного города крайне высока. Существующие тенденции уплотнения застройки с одновременными попытками реанимации сетевых общегородских инженерных систем обречены на провал. 

 

Литература:

1.      Васильев Г.П. Энергоэффективный экспериментальный жилой дом в микрорайоне Никулино-2. Журнал АВОК № 4\2002.

2.       Данилевский Л.Н., Пилипенко В.,  Потерщук В..Энергоэффективный панельный дом серии 111–90 МАПИД. Электронный журнал энергосервисной компании «Экологические системы», № 6, июнь 2008г.

3.      Данилевский Л.Н. «Пассивный дом — основное направление энергоэффективного строительства» Журнал «Архитектура и строительство», № 5(177), 2006г.

4.      Дмитриев А.Н. «Пассивные здания»: перспективы проектирования и строительства зданий с низким уровнем энергопотребления. Журнал «СтройПРОФИЛЬ», № 2\1, 07.08.2007г.

5.      Табунщиков Ю.А., М.М.Бродач, Шилкин Н.В. Опыт реконструкции многоквартирного жилого дома в Копенгагене. Журнал АВОК, № 5, 2002г.

6.      Бойков Ю.Н.  Малый город: концепция и алгоритм системной реконструкции. www.novteh-samara.ru 

7.       Журнал  INSIGHT. REHAU.№ 3, 2007г.

8.      Морозов Н. Столичные многоэтажки питаются от солнца. «Известия», № 175 от 23.09.09г.

9.      Бойков Ю.Н. «Инженерное обеспечение индивидуального жилого дома: концепция «пассивный дом» в формате энергополиса». www.novteh-samara.ru

10.  Бойков Ю.Н. «ЖКХ города Самары: два прогнозных сценария». ТЕХНОПАРК-ПОВОЛЖЬЕ, № 19 от 02.08.2010г.

 

автор изложенного мной материала - Бойков Ю.Н., к.т.н., почетный энергетик России

{{ rating.votes_against }} {{ rating.rating }} {{ rating.votes_for }}

Комментировать

осталось 1800 символов
Свернуть комментарии

Все комментарии (11)

Авессалом Абрамгутангов

комментирует материал 13.04.2011 #

в связи с тем, что при обсуждении статей на тему жкх и энергосбережения неоднократно получал вопросы по реальной реализации этих вопросов, с просьбой переслать в личку, выкладываю полученные мной от Юрия Николаевича Бойкова материалы.

no avatar
Авессалом Абрамгутангов

отвечает Авессалом Абрамгутангов на комментарий 13.04.2011 #

ЗЫ: продолжение, скорее всего, будет.
пригодится ли кому-нибудь, или нет - увидим, и надеюсь, услышим в сообществе отзывы
с уважением, Паршиков Сергей

no avatar
Валерий Оголяр

отвечает Авессалом Абрамгутангов на комментарий 20.05.2012 #

для г. Королёва. по пробую донести до главы города. Особенно интересно реализовать " города в целом" Тем более вот вот опять будут публичные слушания по генплану который год тому назад отклонили.

no avatar
Авессалом Абрамгутангов

отвечает Валерий Оголяр на комментарий 20.05.2012 #

У автора этой статьи есть много идей в части энергосбережения и энергоэффективности, также есть достаточно много реализованных проектов по Самаре и области, но комплексных - не получается, нет такой административной поддержки, которая Лужком в Москве данной теме была дана.
http://www.novteh-samara.ru/index.php?pagename=objects Это его проекты.

no avatar
Валерий Оголяр

отвечает Авессалом Абрамгутангов на комментарий 20.05.2012 #

ну да! у лужка денег прорва на это .. спасибо за инфу и ссылки

no avatar
Авессалом Абрамгутангов

отвечает Валерий Оголяр на комментарий 20.05.2012 #

пожалуйста - может, вам эта информация поможет
:)

no avatar
Авессалом Абрамгутангов

отвечает Валерий Оголяр на комментарий 20.05.2012 #

Удачи!
ЗЫ: по г. Чапаевску - сам Ю.Н. работал, но дальнейшего развития процесс не получил, хотя глава города очень хотел. Увы, мелкие города вне федеральных программ практически не имеют шансов.

no avatar
Авессалом Абрамгутангов

комментирует материал 15.04.2011 #

судя по количеству просмотров и комментариев, материал участникам группы не интересен. но и надеяться на то, что платежи в жкх уменьшатся сами по себе, добрым волшебником - наивность

no avatar
×
Заявите о себе всем пользователям Макспарка!

Заказав эту услугу, Вас смогут все увидеть в блоке "Макспаркеры рекомендуют" - тем самым Вы быстро найдете новых друзей, единомышленников, читателей, партнеров.

Оплата данного размещения производится при помощи Ставок. Каждая купленная ставка позволяет на 1 час разместить рекламу в специальном блоке в правой колонке. В блок попадают три объявления с наибольшим количеством неизрасходованных ставок. По истечении периода в 1 час показа объявления, у него списывается 1 ставка.

Сейчас для мгновенного попадания в этот блок нужно купить 1 ставку.

Цена 10.00 MP
Цена 40.00 MP
Цена 70.00 MP
Цена 120.00 MP
Оплата

К оплате 10.00 MP. У вас на счете 0 MP. Пополнить счет

Войти как пользователь
email
{{ err }}
Password
{{ err }}
captcha
{{ err }}
Обычная pегистрация

Зарегистрированы в Newsland или Maxpark? Войти

email
{{ errors.email_error }}
password
{{ errors.password_error }}
password
{{ errors.confirm_password_error }}
{{ errors.first_name_error }}
{{ errors.last_name_error }}
{{ errors.sex_error }}
{{ errors.birth_date_error }}
{{ errors.agree_to_terms_error }}
Восстановление пароля
email
{{ errors.email }}
Восстановление пароля
Выбор аккаунта

Указанные регистрационные данные повторяются на сайтах Newsland.com и Maxpark.com

Перейти на мобильную версию newsland