Портфолио

Энергоэффективная секция жилого здания в г. Томске

nextprev

Наименование: Энергоэффективная секция № 4 20-этажного жилого здания № 7 со встроенными помещениями административного назначения по улице Нефтяная 5.

Инновационные технологии в строительстве укрепляют свои позиции каждый день. Это связанно с тем, что настоящая экономическая ситуация в стране требует рационального использования строительных материалов и энергетических ресурсов. Имеется постоянная потребность Российского общества наращивать темпы строительства и объемы ввода жилья. Выдвигаются новые более жесткие требования к архитектурной выразительности зданий, комфортности проживания, его стоимости. На передний план выходят также требования экономичной эксплуатации, снижение затрат на энергообеспечение, последующий ремонт и модернизацию жилья.

Каркасное сборно-монолитное строительство (технология СМК) в настоящее время является одним из самых многообещающих направлений в проектном и строительном секторе.

Применение сборно-монолитных конструкций позволяет сократить сроки строительства, уменьшить трудозатраты и себестоимость. Использование предварительно напряженных конструкций уменьшает расход стали. Применяя заводские изделия, улучшается качество и надежность строительства и сохраняется свободная планировка помещений.

Жилое здание № 7 является объектом строящегося жилого комплекса по улице Нефтяная. Объект строится по новой для Томска технологии: это высотный 20-этажный жилой дом в сборно-монолитном каркасном исполнении.

К достоинствам данной технологии, по сравнению с кирпичным зданием, можно отнести следующее:

• Каркасный дом легче в 5 раз
• Трудоемкость возведения каркасного дома в 4 раза меньше
• При возведении каркаса отсутствуют сварочные работы;
• С помощью каркаса можно построить здание любой этажности, сложности, а также реализовать любые архитектурно-дизайнерские замыслы
• Нормативная скорость возведения каркасного дома — 7 этажей в месяц
• Низкая себестоимость

А к достоинствам данной технологии, по сравнению с каркасными домами других типов, можно отнести следующее:

1. Снижение стоимости строительства несущих конструкций здания с учетом возврата затрат от увеличения площади.
2. Возможность размещения подземной автостоянки под зданием.
3. Уменьшение веса несущих конструкций.
4. Возможность использования различных местных материалов в качестве наружных стен.
5. Большие возможности перепланировки помещений в период проектирования, строительства и эксплуатации.
6. Экономичный расход арматуры.
7. Возможность постоянного контроля в заводских условиях за качеством выпускаемой продукции.
8. Небольшой вес конструкций и, как следствие, отсутствие тяжелых башенных кранов с большой грузоподъемностью. Сокращение транспортных расходов.
9. Универсальность элементов, что позволяет их использование при любых архитектурных решениях.
10. Расход сборного железобетона на возведение 1 м² общей площади сборно-монолитного каркаса 0,1-0,18 м³ в зависимости от архитектурных решений.
11. Отсутствие сварных соединений упрощает сборку каркаса, не требует высокой квалификации рабочих.

Архитектурное решение объекта основано на рациональности: каркасные технологии позволяют разместить непосредственно под домами и под дворовой частью гаражный паркинг в трехэтажном исполнении на 1100 автомобилей. По последним данным  в настоящее время городе Томске на каждые 100 квартир приходится в среднем 70 автомашин, а в элитных жилых домах до 180 автомашин. На тысячу томичей сегодня приходится 291 автомобиль. В условиях перегруженности города автотранспортом серьезнейшей проблемой становится недостаток паркингов. Примененный в проекте прием по размещению гаражного комплекса позволит избежать большого скопления машин, а также решить проблему хаотичной парковки во дворе жилого дома. В Томске еще не применялись решения с многоэтажными гаражами-стоянками.

Технология СМК позволяет выпускать специальные (предварительно напряженные) железобетонные конструкции длиной до 18 метров, которые могут нести нагрузку тяжелого автотранспорта. По «крыше» гаражей выполнена монолитная плита, по которой может проезжать тяжелый автотранспорт. Выход из гаражного пространства можно осуществить непосредственно в дом через специальный тамбур не выходя на улицу. На монолитной плите также предусмотрено дворовое благоустройство. Проект подземного паркинга - наиболее эффективный и верный способ решения вопроса по стоянке максимально большого количества автотранспорта на относительно небольшой территории.

Отличительной чертой и пожалуй главной особенностью жилого  дома является разработка энергоэффективных мероприятий при проектировании и строительстве 4 секции: проектом предусмотрено строительство двух внешне одинаковых блок-секций здания. Одна из них будет построена по существующим строительным нормам и не содержит инновационных решений по энергосбережению. Вторая секция — энергоэффективная. В результате появится уникальная возможность сравнить энергопотребление обеих секций и оценить эффективность выбранных решений.

Учитывая положительный опыт проектирования энергоэффективного жилого дома в городе Топки было принято решение о переходе к проектированию 4 секции здания на основе опробованных технологий.

Немногие проектные компании России уже пришли к пониманию проблемы теплопотерь и осознанию необходимости применения новейших энергосберегающих решений с привлечением современных теплозащитных материалов, многослойных стеновых конструкций, энергосберегающей сантехники и инженерного оборудования.

Энергетические ресурсы конечны, промышленность развивается, потребность в энергетических ресурсах у общества возрастает все больше и больше. Энергопотребление зданий, которое не было определяющим показателем в прошлом, стало доминирующим критерием качества проекта. К тому же речь идет не только об экономии энергии, но и об экологическом и социальном аспектах, о долговременности строительства и его влиянии на окружающую среду.

Система отопления

Проектом по теплоснабжению жилого здания предусматривается использование тепла земли и преобразование его в тепловую энергию для подогрева воды на горячее водоснабжение и отопление. Дом является экспериментальным в плане сбора тепла при помощи поля зондов геотермального теплонасоса, распределенного под зданием среди свайного поля. Для исследования влияния зондов, работающих в комплексе с тепловыми насосами, на грунт под здание проектом предусмотрено устройство скважин с датчиками, которые позволяют измерить температурное поле под зданием и вокруг него.

Геотермальное тепло забирается из земли зондами, встроенными в специально пробуренные скважины, которые представляют собой трубу диаметром 25×3,5 из сшитого полиэтилена U-образной формы. Всего под спроектированным зданием будет устроено 146 зондов с трубными теплообменниками. Трубопроводы от свай обвязываются и отводятся к устраиваемым коллекторам Ду150, проложенных в специальных каналах вдоль наружных стен здания.

Нагретая теплом земли жидкость, циркуляционными насосами, перекачивается через тепло-насосные установки передающими низко потенциальную тепловую энергию теплоносителю с боле высоким потенциалом температуры, который является источником теплоснабжения для подогрева воды на нужды ГВС и отопления.

Использование тепла сточных вод

Проектом  также предусматривается отбор тепла от канализационных стоков и передачи его для подогрева воды на горячее водоснабжение и отопление.

В проектируемом жилом доме выполнено разделение канализационных сточных вод на две системы. Система, собирающая стоки от унитазов и кухонных моек условно называется «грязной» канализацией. Система, собирающая стоки от умывальников ванных комнат, ванн и душевых условно называется «чистой» канализацией.

Стоки, идущие от системы «чистой» канализации имеют высокий температурный потенциал. Тепло данных канализационных стоков забирается на специальных емкостных теплообменниках «ДАНКО-1000» установленных в подвале здания.

Вентиляция

Вентиляция жилых помещений предусматривается приточно-вытяжная с механическим побуждением. Приток и удаление воздуха производится приточно-вытяжной установкой с пластинчатым рекуператором. Приток воздуха осуществляется в жилые помещения, вытяжка из санузлов, ванн, кухонь.

Вытяжная система вентиляции принудительная с рекуперацией: теплый воздух перед выходом наружу проходит через теплообменник (рекуператор), в котором происходит съем тепловой энергии и нагрев холодного воздуха, который затем попадает в приточную систему вентиляции и поступает в помещения.

Электроснабжение

Стоит также отметить, что один из критериев строительства энергоэффективных домов неразрывно связан с применением альтернативных источников энергии, позволяющих получать энергию из окружающей среды. К таким источникам  энергии в данном проекте относится ветрогенератор, который устанавливается на крыше 4-й блок секции и служит источником дополнительной электроэнергии и способствует экономии основного источника энергии. Ориентировочная производимая мощность составляет 100 кВт.

Выводы

Массовое строительство современного и комфортного, а главное энергоэффективного жилья является важной стратегической задачей в России. Проектированию и строительству такого жилья должны соответствовать и новые массовые технологии. Сегодня становится очевидным, что столь популярное в прошлом панельное домостроение этой задачи уже не решит: это проявляется в тяжелом, недостаточно механизированном труде рабочих на заводах и стройках, в однообразии архитектурного облика жилых кварталов различных городов, недостаточной комфортности квартир, а главное в высоких эксплуатационных затратах за содержание дома.

Каркасное сборно-монолитное железобетонное строительство отличается низкой себестоимостью строительства, высокими потребительскими качествами (комфорт, экономичность), а также надежностью и долговечностью. Каркасная схема здания позволяет использовать самые современные стройматериалы, а также внедрять энергоэффективные технологии при проектировании.

Широкое внедрение данной технологии затруднено в силу ее недостаточной изученности, кроме того, использование подобных технологий требует от проектировщиков высокой технической грамотности и профессионализма. Результаты выполнения проектных работ не только позволяют сформировать общую теорию проектирования сборно-монолитных конструктивных систем здания, но и решить целый ряд задач, связанных с разработкой и проектированием новых эффективных конструкций с применением энергоэффективных мероприятий.