Внедрение инноваций в энергоэффективное строительство. Выгодно ли это?

Конец ХХ-го века, начало ХХI-го запомнились в том числе и тем, что в строительство пришли серьезные инновации, оно стало энергоэффективным.

Необходимость экономии энергоресурсов, стремительно убывающих с каждым днем, способствовала активному развитию и внедрению в строительство сберегающих технологий, позволяющих более бережно расходовать энергию.

Применяемые технологии требуют бо́льших капиталовложений. В этом русле со стороны застройщика распространены следующие возражения: «Строительство «встанет», потеряет рентабельность; применение инноваций отразится на себестоимости, в период пониженной покупательской способности населения резко снизится спрос» и т.д. и т.п.  

Предлагаю рассмотреть проблему на простом примере.

Допустим, необходимо выполнить задачу по освещению небольшого административного помещения, находящегося в одноэтажном здании, конструкция которого не позволяет поставить в этом помещении окно. Как правило, проблема решается достаточно просто с помощью искусственного освещения. В нашем случае применим светильник АОТ.OPL 258HF, общий вид которого показан на рис. 1.

Рис. 1

Рис. 1. Фотография светильника АОТ.OPL 258HF, мощность 116 Вт, количество ламп 2, тип лампы ЛЛ, класс энергоэффективности «А»

Примерную схему помещения смоделируем в программе DIALux (рис. 2).

Рис. 2

Рис. 2. Модель помещения, освещаемого двумя светильниками АОТ.OPL 258HF. 

Моделирование произведено в программе DIALux

Схема расположения светильников показана на рис. 3.

Рис. 3

Рис. 3. Схема расположения светильников АОТ.OPL 258HF в исследуемом помещении

С применением указанных светильников мы получим следующие светотехнические результаты:

  1. среднюю освещенность на уровне рабочей плоскости 308 Лк;
  2. равномерность на рабочей плоскости Еmin/ Еср.: 0.067 (1:15); Еmin/ Еmax: 0.038 (1:26);
  3. удельная подсоединенная мощность: 9.60 W/m2=3/12 W/m2/100 lx (поверхность основания 15.00 м2).

Все перечисленные значения говорят о нормативной освещенности. Вывод подтверждается цветовой визуализацией (рис. 4) и графиком значений освещенности исследуемого пространства (нормативный уровень освещенности для подобного помещения – 300 люкс, рис. 5), выполненными в программе DIALux.

Рис. 4

Рис. 4. Фиктивные цвета. Визуализация освещенности. Цветовая шкала представлена в люксах. Расчет выполнен в программе DIALux

Рис. 5

Рис. 5. Рабочая плоскость исследуемого помещения. График значений освещенности (в люксах). Схема разработана в программе DIALux в масштабе 1:36

А теперь предлагаю использовать при освещении того же помещения инновационные энергоэффективные светотехнические системы на основе полых трубчатых световодов итальянской компании «Solarspot International SRL», которая проектирует и изготавливает самые совершенные световоды в мире. Эффективность этих систем подтверждена неоднократно проведенными испытаниями1.

Конструкционно светотехническая система будет выглядеть, как показано на схеме 6. 

Рис. 6

Рис. 6. Общий вид светотехнической системы на основе полых трубчатых световодов итальянской компании «Solarspot International SRL»

Как мы видим, система состоит из трех основных частей: 

  1. светопринимающего устройства (рис. 7) – коллектора, собирающего максимально возможное количество солнечного и дневного света для дальнейшей его транспортировки к месту использования (во внутреннее помещение); он может быть расположен горизонтально или наклонен к оси трубы;
  2. транспортирующий узел (рис. 8), в качестве которого применяют полые трубчатые зеркальные (за счет применения микропризматической пленки толщиной 0,5 мм, состоящей из 600 слоев тончайшего пластика, с коэффициентом отражения 99,7%, без хроматических искажений цветопередачи) световоды; диаметр применяемой трубы может находиться в пределах от 250 до 900 мм;
  3. светоперераспределяющий узел – диффузор – распределяет свет в помещении (рис. 9).

Рис. 7

Рис. 7. Коллектор трубчатого световода итальянской фирмы «Solarspot International SRL» 

Рис. 8
Рис. 8

Рис. 8. Удлинительные трубы для транспортировки светового потока итальянской компании «Solarspot International SRL»

Рис. 9
Рис. 9

Рис. 9. Варианты диффузоров итальянской компании «Solarspot International SRL». 

На рисунке справа показан диффузор, по периметру которого вмонтированы светодиодные светильники, предназначенные для освещения помещения в вечернее или ночное время

Для расчета освещенности применим методику итальянского ученого доктора Дженнаро Бракале [1]. Проверку решения, а также диаграммы выполненной практической задачи получены с помощью программы «DIALux», в которую была интегрирована информация по системам «LED Solarspot» диаметром 375 мм. Получены следующие результаты (рис. 10, 11).

Рис. 10

Рис. 10. Модель исследуемого помещения, освещаемого двумя светильниками «LED Solarspot» диаметром 375 мм. Моделирование произведено в усовершенствованной программе DIALux

Рис. 11

Рис. 11. План расположения световодов «LED Solarspot» Ø375 мм

Светотехнические результаты показывают полное соответствие нормативным установкам:

  1. среднюю освещенность на уровне рабочей плоскости 247 Лк (над рабочим столом освещенность значительно выше, см. график значений);
  2. равномерность на рабочей плоскости Еminср.: 0.044 (1:23); Еminmax: 0.021 (1:48);
  3. удельная подсоединенная мощность: 0.00 W/m2=0.00 W/m2/lx (поверхность основания 15.00 м2).

Вывод подтвержден схемами цветовой визуализации (рис. 12) и графиком значений освещенности (рис. 13). 

Рис. 12

Рис. 12. Фиктивные цвета. Цветовая визуализация освещенности исследуемого помещения. Расчет произведен в усовершенствованной программе DIALux

Рис. 13

Рис. 13. Рабочая плоскость. График значений освещенности в масштабе 1:36. Расчет произведен в усовершенствованной программе DIALux

При расчете экономической рентабельности (схема 14) описанного проекта я учитывал экономию электроэнергии за счет применения энергоэффективной светотехнической системы доставки естественного солнечного и диффузного света в помещение, среднее значение ежегодного роста тарифов на электроэнергию, инфляционные процессы в России и странах Западной Европы, средние значения ставок дисконтирования.

Рис. 14

Рис. 14. Динамика возврата дополнительно потраченных собственных (заемных) средств при долгосрочных инвестициях в проект с целью повышения его энергоэффективности c учетом дополнительного инвестирования за счет сэкономленных средств на оплату освещения

Анализ диаграмм показывает, что, при использовании только собственных средств, при этом осуществляя дополнительное инвестирование проекта за счет экономии от оплаты электроэнергии, возврат средств, потраченных на приобретение и монтаж светотехнических систем на основе полых трубчатых световодов итальянской компании «Solarspot International SRL», можно получить примерно через 3-4 года. Привлечение заемных средств коммерческих банков увеличит срок возврата примерно на 6-8 лет.

Несложные расчеты позволяют уверенно констатировать: долгосрочные инвестиции в энергоэффективные проекты, осуществляемые за счет применения светотехнических систем на основе полых трубчатых световодов, рентабельны в климатических условиях России.

Литература

  1. Бракале Дженнаро. Естественное освещение помещений с помощью пассивной световодной системы «Solarspot®» // Светотехника. 2005. № 5. С. 34-42.

Автор: Сергей Плешков, к.э.н., доцент, заместитель директора Института Строительства и Архитектуры УрФУ имени Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург

Примечания:

 Отчет № 280962 по результатам сравнительных испытаний полых трубчатых световодных систем (измерения коэффициента пропускания естественного света четырьмя различными полыми световодными системами ведущих мировых производителей: Solarspot D-38, двухслойный приемный узел: купол и антиконденсационный диск («Solarspot®», Италия); Solarspot D-38, однослойный приемный узел, купол без антиконденсационного диска («Solarspot®», Италия); Sun Pipe 450, двухслойный диффузор («Monodraught®», Великобритания); Brighten Up 290 OS, двухслойный диффузор и отражающая насечка на поверхности приемного купола («Solatube®» Daylighting Systems американской  компании «Solatube International Inc»), произведенных 14.08.2012 г. в здании бюро BRE (Building Research Establishment) в Ватфорд Вуд, графство Хертфордшир, Великобритания.

Просмотрено 2077 раз

Оставить комментарий

Убедитесь, что Вы ввели всю требуемую информацию, в поля, помеченные звёздочкой (*). HTML код не допустим.

Сетевое издание «Институт стоимостного инжиниринга и контроля качества строительства» зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 31.05.2017. Свидетельство о регистрации ЭЛ № ФС 77 - 70023.
ВОЗРАСТНАЯ КАТЕГОРИЯ САЙТА: 18+

  Наверх

 

Фото