Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Энергосбережение в строительстве

Энергопотребление в зданиях


Энергопотребление в зданиях

Информацию об энергопотреблении в фонде зданий страны в большинстве случаев получали путем обработки сведений, взятых из данных правительственной статистики потребления. Результаты тщательно проверяли на семинарах и тщательно анализировали, чтобы исключить возможные ошибки в области эффективности энергопотребления, использования электричества и др. Данные относительно изменений в энергопотреблении получали также от управляющих общественными зданиями и от кооперативных жилищных ассоциаций. Эти данные хорошо согласовывались с полученными и обработанными официальными статистическими материалами.

Энергопотребление в жилых и других зданиях после 1960 г. показано на рис. 1, а типы систем энергоснабжения, используемые в жилых и других зданиях, на рис. 2. Приблизительно до середины 70-х годов нефть в значительной степени являлась основным источником энергии, но в последние годы использование электрического отопления, особенно в секторе индивидуальных домов, возросло.

Данные об общем энергопотреблении разделяют на энергопотребление в индивидуальных домах, многоквартирных зданиях и других сооружениях.

Жилые здания. Общее энергопотребление в индивидуальных и многоквартирных зданиях после 1960 г. приведено на рис. 2.9. Кривые показывают изменения не только в результате энергосбережения, но и от изменений в характере использования энергии в строительном секторе и от размеров последнего.

Общее удельное энергопотребление в индивидуальных зданиях, за исключением потребления электроэнергии для бытовых нужд, достигло своего максимума и составило около 310 кВт ч/м2 отапливаемой площади пола перед первым нефтяным кризисом 1970/71 г. После этого оно постоянно уменьшалось. С 1978 по 1982 г. снижение расхода энергии составляло 3,7% ежегодно, а к 1982 г. удельное энергопотребление снизилось до 190 кВтч/м2 отапливаемой площади пола. Максимум энергопотребления 320 кВт-ч/м2 в многоэтажных зданиях был также достигнут около 1970 г. Затем удельное энергопотребление снизилось, хотя и меньшими темпами, чем в индивидуальных домах. С 1978 по 1982 г. уменьшение этого расхода составляло 2,8% ежегодно, а к 1972 г. удельное Энергопотребление снизилось до 240 кВтч/м2 отапливаемой площади пола. Одновременно с уменьшением энергопотребления с 1970 по 1982 г. произошло снижение его мощности почти в 30% индивидуальных домов и примерно в 20% многоэтажных зданий.



Рис. 1. Соотношение отапливаемых объемов (за исключением прямого электрического отопления), классифицированных по типам вентиляционных систем
I -нежилые здания; II — многоквартирные здания; III — нежилые здания: административные, магазины, медицинские, общественные; IV — всего; 1 — приточная и вытяжная вентиляция с механическим побуждением; 2 — вытяжная вентиляция с механическим побуждением; 3 — естественная вентиляция




Рис. 2. Использование энергии в жилых и других сооружениях после 1960 г., пересчитанное в эквивалент, соответствующий нормальному году. Кривые показывают общее и полезное энергопотребление для отопления и горячего водоснабжения. Общие энергозатраты включают потребление электроэнергии зданиями и электроэнергии на эксплуатацию оборудования. Использование энергии на отопление и горячее водоснабжение классифицировано по типу источника энергии (II. Карлссон; R 132:1984) 1 — общее энергопотребление; II — общие энергозатраты на отопление; III — полезные энергозатраты на отопление; 1 — расходы электроэнергии; 2 — местные энергопотери; 3 — дрова и прочее; 4 — электрическое отопление; 5 — районное теплоснабжение; 6 — нефть




Рис. 3. Общее энергопотребление в жилых и других сооружениях, классифицированное по типу источников энергии. Нефть используется в индивидуальных бойлерах, групповых котельных и также для выработки тепла в масштабах районного теплоснабжения (Л. Карлссон; R 132:1984)
1 — нефть; 2 — районное теплоснабжение; 3 — электрическое отопление; 4 — дерево; 5 — уголь и кокс; 6 — прочие


Изменение удельного энергопотребления может быть также выражено в зависимости от числа жилых единиц или числа жителей. При определении энергопотребления на каждую жилую единицу можно заметить его относительно медленное снижение за последние годы в индивидуальных домах. Это объясняется тем, что хотя новые здания, возведенные в 70-х годах, были рассчитаны на пониженное удельное энергопотребление, но общие размеры энергопотребления постоянно повышались. Лишь в последней половине 70-х годов можно заметить незначительное снижение энергопотребления в многоэтажных зданиях. К 1982 г. среднее удельное потребление составляло в индивидуальных домах около 34 МВтч и в многоквартирных зданиях около 19 МВтч на каждую жилую единицу.



Рис. 3. Общее использование энергии в индивидуальных и многоэтажных зданиях до 1960 г., за исключением электроэнергии на бытовые нужды (Л. Карлссон; R 132:1984)
1 — индивидуальные здания; 2 — многоквартирные здания




Рис. 4. Общее удельное энергопотребление на отопление и горячее водоснабжение, кВт-ч/м отапливаемой площади пола (Л. Карлссон; R 132:1984)
1 — многоквартирные здания; 2 — индивидуальные дома


С другой стороны, удельное энергопотребление на каждого жителя в многоквартирных зданиях быстро выросло после 1960 г. Это связано с тем, что плотность заселения в многоквартирных зданиях снизилась с 2,27 жителя на каждую квартиру в 1970 г. до 1,63 в 1982 г. Плотность заселения индивидуальных домов, составлявшая 2,97 жителя на каждый дом в 1982 г., существенно не изменилась. Различия плотностей заселения в индивидуальных и многоквартирных зданиях не сказались на удельном энергопотреблении на каждого жителя в 1982 г.: 11,4 МВтч/житель в индивидуальных домах и 11,6 МВт ч/житель в многоквартирных зданиях.

Выбор источника энергии или электроносителя для отопления изменился с 1960 по 1983 г.

В секторе индивидуальных домов доля энергии на отопление от нефти снизилась после начала 70-х годов, с 1978 по 1982 г. она упала с 61 до 44%. В тот же период постоянно увеличивалось электроэнергопотребление отчасти потому, что во многих новых домах предусматривалось электрическое отопление и частично в результате перевода многих систем отопления с нефти на электричество.

Нефть была наиболее распространенным топливом в секторе жилых зданий, однако доля использования индивидуальных бойлеров на нефти с середины 60-х годов постоянно уменьшалась, а доля районного теплоснабжения постоянно увеличивалась. В 1983 г. только 50% тепла для районного теплоснабжения было выработано от нефти по сравнению с 90% в предыдущие годы.



Рис. 5. Удельное использование энергии (включая электричество на бытовые нужды), МВтч на жилую единицу
1 — индивидуальные дома; 2 — многоэтажные здания




Рис. 6. Удельное энергопотребление (включая электричество для бытовых нужд), МВт-ч на каждого жителя (Л. Карлссон; R 132:1984)
1 — индивидуальные дома; 2 — многоквартирные здания




Рис. 7. Общее энергопотребление для отопления и горячего водоснабжение в индивидуальных зданиях, классифицированное по типу источников (носителей) энергии (Л. Карлссон; R 132:1984)
1 — районное теплоснабжение; 2 — нефть; 3 — электрическое отопление; 4 — дерево; 5 — уголь и кокс; 6 — прочие




Рис. 8. Общее энергопотребление для отопления и горячего водоснабжения в многоквартирных зданиях, классифицированное по типу источников (носителей) энергии (Л. Карлссон; R 132:1984)
1 — электрическое отопление; 2 — нефть; 3 — районное теплоснабжение; 4 — дерево; 5 — уголь и кокс; 6 — газ


Нежилые помещения. Расширение коммерческой активности и числа общественно-административных зданий в 70-х годах способствовало относительно быстрому увеличению расхода энергии в секторе нежилых и непромышленных помещений. Отапливаемая площадь с 1970 по 1978 г. увеличилась примерно с 98 до 124 млн м2. Затем этот рост продолжился, хотя и с меньшей скоростью, и к 1982 г. количество отапливаемой площади пола составило 134 млн м2. Потребление энергии ежегодно увеличивалось приблизительно на 2,7% до 1978 г., после чего произошло снижение темпов роста.

Значительно труднее определить удельное энергопотребление для нежилых помещений по отношению к отапливаемой площади из-за некоторой неопределенности в данных (поэтому на рис. 2.16 оно показано только в виде зоны). В 70-х годах удельное энергопотребление на каждый квадратный метр снижалось и сейчас составляет приблизительно 225 кВт ч/м2 отапливаемой площади пола.

Когда проводится сопоставление между жилыми зданиями и нежилыми помещениями, следует принимать в расчет различие в потреблении электроэнергии на другие нужды помимо отопления. В нежилых помещениях такое потребление электроэнергии часто выше, а в некоторых случаях превышает расход энергии, требуемый на отопление.

Коттеджи для выходных дней. В 1981 г. имелось около 611 тыс. зданий, которые были отнесены к классу коттеджей выходного дня или дач. Среди них около 83% были подсоединены к электрической сети, расходуя 1,9 ТВт ч/год электроэнергии, что соответствует среднегодовому потреблению 3,7 МВт ч на каждый дом. Эти здания также потребляли около 0,3 ТВтч/год топлива в виде нефти, керосина и сжиженного газа (пропана) LPG. В большом количестве коттеджей используют в качестве топлива дрова, но это трудно поддается учету. Энергопотребление изменяется в широком диапазоне, зависит от размера и способа эксплуатации здания, стандартов по теплоизоляции, продолжительности и способов отопления. В 39% коттеджами выходного дня не пользуются зимой, в 30% они не отапливаются заранее при посещении их зимой, в 14% отапливаются за день или больше до посещения, в то же время 17% из них используют фоновое отопление (5-10 °С) в течение всего отопительного сезона. Энергетические требования или потенциал энергосбережения коттеджей выходного дня не рассматривается в этом обзоре.



Рис. 9. Общее энергопотребление в нежилых строениях. (Л. Карлссон; R 132:1984)
1 — электроэнергия на отопление и электроприводы; 2 — отопление




Рис. 10. Удельное потребление энергии на каждый квадратный метр отапливаемой площади в нежилых строениях (Л. Карлссон; R 132:1984)


Производственные здания. Промышленность в целом использовала около 145 ТВт ч энергии в 1981 г. Использование энергии в различных секторах промышленности на отопление, освещение и на технологические процессы нагрева показано на рис. 11.

Очевидно, что процессами нагрева можно объяснить значительно большую часть энергопотребления. Независимо от этого видно, что некоторые отрасли промышленности потребляют значительные количества энергии для отопления. В обзоре не сделан дальнейший анализ требований к отоплению производственных зданий и потенциальному энергосбережению.



Рис. 11. Использование энергии (за исключением потерь в собственных котельных) в различных секторах промышленности, показывающее долевое соотношение на отопление, освещение и процессы нагрева 1 — бойни и мясная; 2 — молочная; 3 — консервная; 4 — покерная; 5 — сахарная; 6 — кондитерская (шоколадная и конфетная); 7 — пивоваренная; 8 — текстильная; 9 — лесопильная; 10 — деревообрабатывающая; 11 — столярная; 12 мебельная; 13 — бумажная; 14 — изделия из бумаги; 15 — графическая; 16 — резиновая; 17 — химическая; 18 — прочая химическая; 19 — фарфоровая и гончарная; 20 — стекловарная и изделия из стекла; 21 — кирпичная; 22 — известковая и цементная; 23 — черной металлургии (железо, сталь и металл); 24 -механообрабатывающая; I — отопление; II — освещение; III — процессы нагрева


Изменения в энергопотреблении на отопление и горячее водоснабжение жилых зданий и нежилых помещений в строительном комплексе после 1978 г. показано на рис. 12. Общее энергопотребление снижается приблизительно с 121 ТВт ч/год в 1978 г. до 98 ТВтч/год в 1983 г. Соответственно чистое потребление энергии также снижается приблизительно с 90 ТВт ч/год в 1978 г. до 79 ТВт ч/год в 1983 г. Эти цифры содержат известную степень неопределенности. Однако ошибки носят систематический характер и, следовательно, не воздействуют на разброс данных в расчетах изменения энергопотребления. Такие изменения были определены в 17 ТВт ч/год с точностью +2 ТВт ч/год в период с 1978 по 1982 г. и предварительно рассчитаны в 23 ТВт ч/год начиная с 1983 г.



Рис. 12. Энергопотребление на отопление и горячее водоснабжение после 1978 г. в фонде жилых зданий и нежилых сооружений (Л. Карлссон; R 132:1984)
1 — общая энергия; 2 — чистая энергия; 3 — снижение общего энергопотребления после 1978 г. 43 ТВт/ч


Общее энергосбережение в строительном комплексе по сравнению с уровнем 1978 г. составляет около 43 ТВтч/год. К 1982 г. было достигнуто снижение потребляемой энергии на отопление около 17 ТВт ч/год, или около 14%. Когда рассчитывали цифры для 1983 г., ожидалось, что будет достигнуто сбережение около 23 ТВт ч/год, или около 19%.

Изменения более заметны, если они сопоставляются как для общего расхода энергии, подаваемой потребителю, так и по сравнению с полезным расходом энергии. Это объясняется тем, что когда поступающая энергия преобразуется в электричество или в тепло районного источника теплоснабжения,

то потери переносятся с энергетического баланса потребителя на энергетический баланс процесса преобразования энергии. Аналогичным образом объясняется повышенная эффективность бойлеров.

Общее уменьшение потребления энергии по сравнению с уровнем 1978 г. в индивидуальных домах, многоквартирных зданиях и нежилых помещениях показано на рис. 13.

Достигнутые успехи различны, что может быть объяснено различиями в эталонном годе и примененных мерах по энергосбережению, а также из-за различий в темпах замещения нефти и изменений в использовании зданий. С 1978 по 1983 г. общее энергопотребление в индивидуальных домах, многоквартирных зданиях и нежилых строениях снизилось соответственно на 8, 7 и 8 ТВт ч/год, или на 15, 18 и 22%.

Изменения энергопотребления на государственном уровне сравнивались с результатами, достигнутыми частными владельцами. Группа владельцев ассоциации SABO, например, уменьшила в своих владениях удельное энергопотребление (в кВт ч/м2) на 17% в период с 1978 по 1983 г., т.е. на тот же порядок, что и в среднем для многоквартирных зданий. Энергетическая статистика зданий, собственником которых является государство, обычно трудна для сопоставления и содержит значительные элементы неопределенностей, являющиеся результатами изменений в строительных объемах и др. Надежные цифры первого года указанного выше периода, как правило, отсутствуют. Данные Государственного управления по общественным зданиям, Администрации оборонных сооружений и Государственной шведской администрации по дальнейшей электросвязи показывают, что использование энергии в их ведомствах снизилось на 15-20% в 1978-1983 гг., несмотря на то, что они начали с неплохого уровня. Это несколько меньше, чем среднее снижение (около 22%) в нежилых помещениях.



Рис. 13. Уменьшение общего энергопотребления на отопление и горячее водоснабжение в фонде зданий после 1978 г. (Л. Карлссон; R 132:1984)
1 — индивидуальные дома; 2 — многоэтажные здания; 3 — нежилые сооружения


Государственный совет по жилищу рассчитал воздействие мероприятий по энергосбережению, которые получены в виде помощи от общественных фондов и направлены на сокращение энергопотребления в жилых зданиях приблизительно на б ТВт ч 1978-1983 гг. Этот результат следует сравнить с данными других исследователей, которые показывают, что многочисленные мероприятия по энергосбережению осуществляются без помощи общественного фонда.



Похожие статьи:
Опыт жилищных организаций

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Энергосбережение в строительстве

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум