Содержание к диссертации
Введение 3
1. Анализ проблем и путей развития энергосберегающего строительства 7
Проблемы сокращения энергопотребления в жилых зданиях 7
Мировые тенденции энергосбережения в зданий 26
Организационно-экономические проблемы создания энергоэффективных жилых зданий 37
Выводы 42
2. Разработка формального подхода к оптимизации энергосберегающего
строительства 44
2.1 Анализ и классификация энергосберегающих мероприятий в жилищном строительстве 44
2.2. Разработка системы экономико-математических моделей создания оптимального
энергосберегающего жилого здания 67
2.3 Выбор методов решения задачи поиска оптимального варианта энергосберегающего жилого
ЗДАНИЯ 78
Выводы 83
3. Апробация экономических расчетов обоснования создания энергосберегающих
жилого зданий 85
3.1 Расчет оптимального варианта энергосберегающего жилого здания 85
3.2. Оценка ожидаемых экономических результатов от реализации проектов использования
альтернативных энергоресурсов в жилых зданиях 97
3.3. Оценка экономической эффективности создания энергосберегающих зданий 107
Выводы 119
Заключение 121
Литература 123
Приложения 130
Введение к работе
Актуальность исследования. Разразившийся в 1970-е годы глобальный энергетический кризис коренным образом изменил отношение к строительству зданий. Дешевизна энергоносителей обусловили расточительный характер их использования, который наиболее ярко проявился в строительстве. "Стеклянная" архитектура, распространившаяся во многих странах, по сути представляла прогресс социально-экономического развития и распространилась практически во всех развитых странах мира. Однако данная архитектура была энергетически расточительной, поскольку не учитывала природно-климатические условия и особенности эксплуатации зданий. В результате за пятнадцать лет (с 1965 по 1980 г.) мировое энергопотребление выросло, в 1,7 раза, причем расходы энергоресурсов на строительство и эксплуатацию зданий в 1970-е годы стали составлять около половины общих энергозатрат в большинстве развитых стран мира: в Дании - 50%, Великобритании - 48%, Ирландии - 46%, СССР - 42%, Канаде - 40%, США, Германии, Нидерландах -39%. По данным ЕЭК (Европейской Экономической Комиссии) более 90% этих объемов приходится на эксплуатацию зданий. В ЖКХ регионов Российской Федерации имеются значительные резервы экономии электрической (15%) до 25%) и тепловой энергии (от 25% до 60%), воды (от 20% до 30%). Наиболее значительные резервы энергосбережения заключаются в сокращении потребления тепловой энергии.
Заметим, что при этом приходится не только затрачивать значительные топливно-энергетические ресурсы, но и загрязнять окружающую среду при получении тепловой энергии в котельных и ТЭЦ. Энергосбережение следует рассматривать как главное средство сокращения выбросов вредных веществ в атмосферу. Одна тонна сэкономленного топлива предотвращает выброс двух тонн С02 на ТЭЦ и котельных. Поскольку вклад энергетики России составляет около 50% загрязнения атмосферного воздуха, то энергосбережение жилых
зданий является одним из важнейших направлений охраны окружающей среды. Рассмотрение энергосберегающих проектов и с учетом благоприятных экологических последствий в 2 - 2,5 раза повышает эффективность этих проектов, что делает их еще более привлекательными для потенциальных инвесторов.
Основные научные подходы к энергоэффективному строительству были сформулированы известными учеными, архитекторами: Ф.Райт, Ле Корбюзье, П. Солери, Б. Фуллер, Р. Эрскин, Р.Саксон, Р. Стерлинг, Д. Аронин, У.Бекман, С. Зоколей, Б. Полуй, Н. Селиванов, Э. Сарнацкий, А.Рочегов, Н.Оболенский, В.Лицкевич, Ю.Лебедев, Л.Богуславский и др.
Вопросы экономики охраны окружающей среды исследовались такими специалистами, как С.Бобылев, А..Гусев, Н.Чепурных, А.Голуб, И.Ильина, И.Потравный, Г.Моткин, Г.Хотеллинг, Э.Вайцзеккер, Э.Ловинс, Л.Дунаевский, Н.Лукъянчиков и др.
Степень научной разработанности проблемы. Проблеме создания энергосберегающих жилых зданий уделяется значительное внимание зарубежными, а в последнее время и отечественными учеными и специалистами. Однако, в этой области недостаточно развиты исследования, в которых комплексно рассматриваются эколого-экономические аспекты экономии энергоресурсов и улучшения окружающей среды.
Целью диссертационного исследования является разработка подходов к экономическому обоснованию оптимального варианта энергосберегающего жилого здания. Задачи исследования:
Провести анализ направлений экологизации жилого здания в условиях повышения энергосбережения;
Выявить основные эколого-экономические факторы для формирования оптимального варианта энергосберегающего жилого здания;
Разработать систему эколого-экономических условий, которым должен отвечать оптимальный вариант энергосберегающего жилого здания;
Разработать информационно-обеспеченную экономико-математическую модель формирования оптимального варианта энергосберегающего жилого здания;
Выбрать метод решения поставленной задачи формирования оптимального варианта энергосберегающего жилого здания;
Апробировать предложенные модели и методы на реальных данных, отражающих особенности энергосберегающего жилого здания.
Предметом диссертационного исследования являются эколого-экономические факторы в процессе создания энергосберегающих жилых зданий.
Объект исследования - методы создания энергосберегающих жилых зданий.
Теоретические и методические основы диссертационного исследования составили труды отечественных и зарубежных ученых и специалистов по вопросам экономики природопользования и эколого-эффективного градостроительства.
В процессе исследования применялись методы анализа, сопоставления, теоретического обобщения, экономико-математического моделирования, в частности методы математического программирования.
Научная новизна исследования состоит в разработке комплексного подхода к эколого-экономическому обоснованию эколого-эффективного жилого здания, позволяющего использовать альтернативные источники тепловой энергии и снижать потери тепла. Конкретно элементы новизны состоят в следующем:
выявлены эколого-экономические факторы для формирования оптимального варианта экологически эффективного жилого здания, в числе которых ограничения по инвестициям, потребность в теплоте, сокращение потребления энергии и потерь теплоты, альтернативные источники энергии, сокращение ущербов окружающей среде;
разработана модель формирования энергосберегающего здания, позволяющая снизить теплопотери при максимизации чистого дисконтированного дохода инвестора;
разработана модель выбора оптимального варианта замещения традиционного источника тепловой энергии (ТЭЦ, котельной) альтернативным источником энергии при максимизации чистого дисконтированного дохода;
разработана модель формирования оптимального варианта энергоэффективного жилого здания, которая основана на интеграции модели формирования энергосберегающего здания и модели выбора альтернативного энергоснабжения.
Практическая ценность результатов исследования обусловлена возможностью их применения в процессе проектирования энергосберегающих зданий, что позволит снизить использование невозобновимых ресурсов на отопление, а также уменьшить ущерб окружающей среде.
Апробация работы. Материалы диссертационного исследования были использованы Центром экономики и устойчивого регионального развития СОПС при выполнении НИР: «Оценка влияния экологического фактора на динамику ВВП», выполненной по заказу Минэкономразвития РФ в 2006г. Основные результаты диссертационной работы были доложены на 11-й Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы развития инновационной деятельности», состоявшейся в сентябре 2006г. в Украине (Автономная республика Крым, г. Алушта).
