Энергоресурсосбережение в строительстве

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Томский государственный архитектурно-строительный университет»

А.В. Колесникова

ЭНЕРГОРЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ

В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Учебное пособие

Томск

Издательство ТГАСУ

2023

УДК 697.341:699.86(075.8)
ББК 38.431.11-047.6+31.381

Колесникова, А.В.

Энергоресурсосбережение в строительстве : учебное 

пособие / А.В. Колесникова. – Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2023. – 68 с. – Текст : непосредственный.

ISBN 978-5-6049514-2-2

В настоящем учебном пособии изложен теоретический матери
ал для практических занятий по курсам энергосбережения, а также
приведены примеры решения задач. 

Предназначено для бакалавров и магистров очной и заочной 

форм обучения по направлению 08.03.01 «Строительство» программ 
подготовки: 08.03.01.01 «Промышленное и гражданское строительство», 08.03.01.15 «Теплогазоснабжение», 08.03.01.17 «Жилищно-коммунальный комплекс» и 08.04.01.12 «Энергоресурсоснабжение населенных мест и предприятий».

УДК 697.341:699.86(075.8)

ББК 38.431.11-047.6+31.381

Рецензенты: 
директор НПО «ВЭСТ» Ю.О. Кривошеин;
докт. техн.
наук, профессор
кафедры ТИСС
ТГАСУ

Н.А. Цветков.

ISBN 978-5-6049514-2-2
 Томский государственный

архитектурно-строительный
университет, 2023

 Колесникова А.В., 2023

К60

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение ..................................................................................................... 4
1. Практическая работа № 1. Утепление подземных 
трубопроводов тепловых сетей.............................................................. 6

1.1. Теоретическая часть.......................................................................... 6
1.2. Пример расчета № 1.......................................................................... 8
1.3. Исходные данные для расчета....................................................... 16
Контрольные вопросы ........................................................................... 21

2. Практическая работа № 2. Определение срока окупаемости 
энергосберегающего мероприятия...................................................... 22

2.1. Теоретическая часть........................................................................ 22
2.2. Пример расчета ............................................................................... 22
Контрольные вопросы ........................................................................... 24

3. Практическая работа № 3. Утепление подземных 
трубопроводов тепловых сетей............................................................ 25

3.1. Пример расчета № 2........................................................................ 25
3.2. Исходные данные для расчета....................................................... 31

4. Практическая работа № 4. Определение срока окупаемости 
энергосберегающего мероприятия...................................................... 35

4.1. Пример расчета ............................................................................... 35

5. Практическая работа № 5. Утепление ограждающих 
конструкций зданий............................................................................... 37

5.1. Теоретическая часть........................................................................ 37
5.2. Пример расчета ............................................................................... 45
5.3. Исходные данные для расчета....................................................... 55
Контрольные вопросы ........................................................................... 59

6. Практическая работа № 6. Определение срока окупаемости 
энергосберегающего мероприятия...................................................... 61

6.1. Пример расчета ............................................................................... 61

7. Оформление отчета............................................................................ 64
Библиографический список ................................................................. 65
Приложение 1. Пример оформления титульного листа ...................... 66
Приложение 2. Климатологические данные для расчета.................... 67

ВВЕДЕНИЕ

Энергоресурсосбережение в строительстве – одно из наи
более важных направлений из возможных для экономики нашей 
страны. Около половины затрачиваемого топлива страны расходуется на теплоснабжение зданий. Самыми уязвимыми местами 
с огромными теплопотерями являются ограждающие конструкции зданий и тепловые сети, транспортирующие тепловую энергию от источника к потребителю. Именно они нуждаются в качественной и эффективной тепловой защите для максимально 
возможного сокращения тепловых потерь. В связи с этим ученые разрабатывают различные энергоэффективные конструкции 
наружных ограждений с использованием новейших теплоизоляционных материалов и эффективные прокладки трубопроводов 
тепловых сетей (ТС) с наименьшими теплопотерями и продолжительными сроками службы. 

Основным недостатком тепловых сетей является качество 

используемых материалов (трубопроводов, утеплителей, покровного слоя) при строительстве и реконструкции. Уменьшение тепловых потерь трубопроводами тепловых сетей зависит 
не только от теплотехнических свойств тепловой изоляции, но 
и от качества выполнения строительно-монтажных работ и условий эксплуатации. Попадающая в тепловую изоляцию влага на 
порядок уменьшает ее теплозащитные свойства и влияет на срок 
службы самой изоляции и трубопровода. При выборе тепловой 
изоляции желательно останавливаться на гидрофобных материалах с водонепроницаемым покровным слоем для защиты от губительного влияния грунтовых и поверхностных вод. Существуют предызолированные трубопроводы с пенополиуретановой изоляцией, выполняемой на заводах, но требуются специалисты по их монтажу, что увеличивает стоимость в сравнении 
с привычными трубопроводами, которые изолируются в натурных условиях.

В соответствии со СНиП 23-02 (СП 50.13330.2012) «Теп
ловая защита зданий» проектирование зданий и сооружений 
должно осуществляться с учетом требований к ограждающим 
конструкциям, обеспечивающим следующие параметры: заданные параметры микроклимата, необходимые для жизнедеятельности людей и работы технологического и бытового оборудования; тепловая защита; защита от переувлажнения ограждающих 
конструкций; эффективность расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию; необходимая надежность и долговечность 
конструкций.

Для исполнения вышеперечисленных требований необхо
димо применять мероприятия, направленные на сбережение 
тепловой энергии и ресурсов. Наилучший результат возможно 
получить при комплексном сочетании следующих мероприятий. 

1. Улучшение теплозащитных характеристик зданий. 
2. Применение технического оборудования для различных 

сфер энергосбережения: воздушные завесы при входе в здания;
прерывистое отопление для регулирования теплопотребления 
здания; пофасадное регулирование системы отопления, учитывающее неравномерность поступления солнечной радиации; рекуперация теплоты удаляемых выбросов систем вентиляции 
и водоотведения и т. д.

Перед внедрением мероприятий оценивают их экономиче
ский эффект и выбирают вариант с наилучшими показателями. 

В настоящем учебном пособии рассмотрены различные 

способы теплоизоляции трубопроводов тепловых сетей с определением эффективности ее применения. А также определены 
сроки окупаемости мероприятий по утеплению ограждающих 
конструкций зданий.

Цель настоящего учебного пособия – рассмотрение вари
антов применения энергосберегающих мероприятий и способов 
определения их эффективности, расчета экономии энергетических и тепловых ресурсов.

1. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1. 

УТЕПЛЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ 

ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

Цель практической работы – определить эффективность 

тепловой изоляции тепловой сети, проложенной в непроходных 
каналах и бесканально.

1.1. Теоретическая часть

Теплоизоляционная конструкция должна обеспечивать 

параметры теплохолодоносителя при эксплуатации, нормативный уровень тепловых потерь оборудованием и трубопроводами, безопасную для человека температуру их наружных поверхностей.

Конструкции тепловой изоляции трубопроводов и обору
дования должны отвечать требованиям:

– энергоэффективности – иметь оптимальное соотноше
ние между стоимостью теплоизоляционной конструкции и стоимостью тепловых потерь через изоляцию в течение расчетного срока эксплуатации;

– эксплуатационной надежности и долговечности – вы
держивать без снижения теплозащитных свойств и разрушения 
эксплуатационные температурные, механические, химические 
и другие воздействия в течение расчетного срока эксплуатации;

– безопасности для окружающей среды и обслуживающе
го персонала при эксплуатации и утилизации.

Материалы, используемые в теплоизоляционных кон
струкциях, не должны выделять в процессе эксплуатации вредные, пожароопасные и взрывоопасные, неприятно пахнущие 
вещества, а также болезнетворные бактерии, вирусы и грибки, 
в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации, установленные в санитарных нормах.

При выборе материалов и изделий, входящих в состав 

теплоизоляционных конструкций для поверхностей с положи

тельными температурами теплоносителя (20 °С и выше), следует учитывать следующие факторы:

– месторасположение изолируемого объекта (СП 131.13330);
– температуру изолируемой поверхности;
– температуру окружающей среды;
– требования пожарной безопасности;
– агрессивность окружающей среды или веществ, содер
жащихся в изолируемых объектах;

– коррозионное воздействие;
– материал поверхности изолируемого объекта;
– допустимые нагрузки на изолируемую поверхность;
– наличие вибрации и ударных воздействий;
– требуемую долговечность теплоизоляционной конст
рукции;

– санитарно-гигиенические требования;
– температуру применения теплоизоляционного материала;
– теплопроводность теплоизоляционного материала;
– температурные деформации изолируемых поверхностей;
– конфигурацию и размеры изолируемой поверхности;
– условия монтажа (стесненность, высотность, сезонность 

и др.);

– условия демонтажа и утилизации.
Теплоизоляционная конструкция трубопроводов тепло
вых сетей подземной бесканальной прокладки должна выдерживать без разрушения воздействие грунтовых вод и нагрузки 
от массы вышележащего грунта и проходящего транспорта.

В конструкциях теплоизоляции оборудования и трубопро
водов с температурами содержащихся в них веществ в диапазоне от 20 до 300 °С для всех способов прокладки, кроме бесканальной, следует применять теплоизоляционные материалы 
и изделия с плотностью не более 200 кг/м3 и коэффициентом 
теплопроводности в сухом состоянии не более 0,06 Вт/(м·К) при 
средней температуре 25 °С. Допускается применение асбестовых шнуров для изоляции трубопроводов условным проходом 
до 50 мм включительно.