Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ нормативно-правовой, нормативно-технической базы и научных исследований в области энергоэффективности строительного производства 11
1.1. Нормативная база энергосберегающего домостроения и исследования по проблеме сокращения расхода топливно-энергетических ресурсов в строительном производстве .11
1.2. Определение расхода топливно-энергетических ресурсов в документах организационно-технологического проектирования 24
1.3. Формирование научных подходов к мероприятиям по сокращению расхода топливно-энергетических ресурсов в строительном производстве 32
Выводы по главе 1 36
ГЛАВА 2. Разработка и исследование матрицы потребителей топливно-энергетических ресурсов в документах организационно-технологического проектирования .38
2.1. Определение потребителей топливно-энергетических ресурсов 38
2.2. Выбор инструментария и разработка методики и исследования
2.3. Разработка и исследование матрицы потребителей ТЭР на объектах-представителях .56
2.4. Формирование, исследование и ранжирование факторов, влияющих на расход топливно-энергетических ресурсов .77
Выводы по главе 2 86
ГЛАВА 3. Многокритериальный анализ энергокорректирующих мероприятий на различных стадиях организационно-технологического проектирования и при производстве строительных работ .88
3.1. Формирование мероприятий по сокращению расхода топливно энергетических ресурсов в строительном производстве .88
3.2. Выбор критериев и оценка результативности энергокорректирующих мероприятий 96
3.3. Определение значимости критериев результативности энергокорректирующих мероприятий 127
Выводы по главе 3 .132
ГЛАВА 4. Разработка и применение организационно технологического механизма реализации энергосберегающих мероприятий при возведении объектов монолитного домостроения .134
4.1. Алгоритм построения организационно-технологического механизма .134
4.2. Методика оценки сокращения расхода топливно-энергетических ресурсов в организационно-технологическом проектировании и при возведении объектов монолитного домостроения 137
4.3. Практическое применение организационно-технологического механизма в строительных организациях и при производстве работ на строительной площадке 140
4.4. Оценка применения мероприятий, снижающих энергопотребление на строительной площадке, реализованных в практике возведения объектов .142
Выводы по главе 4 146
Заключение 147
Список литературы
- Определение расхода топливно-энергетических ресурсов в документах организационно-технологического проектирования
- Выбор инструментария и разработка методики и исследования
- Выбор критериев и оценка результативности энергокорректирующих мероприятий
- Методика оценки сокращения расхода топливно-энергетических ресурсов в организационно-технологическом проектировании и при возведении объектов монолитного домостроения
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Строительное производство, связанное с
возведением объектов городской инфраструктуры и организованное на урбанизированных
территориях, является емким потребителем энергетических ресурсов различных типов и
занимает особое место среди других потребителей, характеризующееся специфическими
особенностями. К ним относятся: работа энергоемких машин и механизмов, организация
бытовых городков временного использования с соответствующим электро- и
теплоснабжением, производство энергозатратных строительно-монтажных работ и технологических процессов. Рассматривая стадию возведения зданий как непрерывную в составе жизненного цикла зданий и сооружений, важно определить резервы, механизмы и способы энергосбережения при организации работ на строительной площадке. В научной литературе по данной проблеме подобные исследования малочисленны и не носят системного характера.
Современные модели организации работ на строительной площадке ориентированы на сокращение продолжительности строительства, снижение трудоемкости работ и стоимости строительства. Вместе с тем, эффективность инвестиционно-строительного проекта возрастает с использованием мероприятий по энергосбережению в период возведения зданий и соответственно издержек инвестора за счет применения энергосберегающих мероприятий.
Требования снижения энергопотребления на 40% являются неотъемлемыми требованиями ФЗ №261 «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности». В строительной отрасли разработаны и внедряются мероприятия по энергосбережению эксплуатируемых зданий и сооружений с учетом наибольшей продолжительности этапа их жизненного цикла, во многом превышающего этап строительства. Вместе с тем, сам период строительства по среднегодовым энергозатратам практически не отличается от эксплуатационного периода. Поэтому разработка мероприятий, позволяющих достигнуть 40%-го снижения энергозатрат на строительной площадке, является обоснованным требованием нормативно-правовых и нормативно-технических актов и необходимым для обеспечения целостности применения требований закона и подзаконных актов.
Степень разработанности темы исследования. Значимый вклад в решение проблемы повышения энергоэффективности строительного производства при возведении и
реконструкции объектов недвижимости различного назначения, в первую очередь жилищного строительства, был создан научными трудами известных отечественных и зарубежных ученых, в их числе: А.А. Афанасьев, А.А. Волков, П. Г. Грабовый, К.П. Грабовый, А.А. Гусаков, Е.А. Гусакова, А.Н. Дмитриев, Э.-К.К. Завадскас, Л.В. Киевский, А.А. Лапидус, А.А. Лозовский, П.П. Олейник, С.А. Синенко, В.И. Теличенко, К.А. Шрейбер, Albert Thumann, Tommy Goven и многие другие. Разработкой и совершенствованием технических решений в области энергосбережения зданий и сооружений, развитием нормативно-технической базы энергоэффективного современного строительства занимались ведущие научно-исследовательские институты: НИИСФ РААСН, ЦНИИЭП жилища, ЦНИИПромзданий, НИЦ Строительство (НИИЖБ, ЦНИИСК, НИИОСП).
Вместе с тем, большинство разработок в области энергоэффективности зданий и сооружений направлено на совершенствование их объемно- планировочных и конструктивных решений, формирование комфортного микроклимата помещений, обоснованных тем, что в жизненном цикле зданий превалирует стадия эксплуатации. Недостаточно внимания уделялось проблеме повышения энергоэффективности в процессе производства работ при возведении зданий и сооружений. Вместе с тем, по среднегодовому расходу топливно-энергетических ресурсов стадия строительства сопоставима с ежегодным потреблением ТЭР в эксплуатационный период, а в ряде случаев, при высокой интенсивности и темпах строительства, значительно превышает.
Таким образом, проблема повышения энергоэффективности на стадии возведения зданий, с учетом различных групп энергопотребителей, оценки интенсивности и темпов строительства, а также современных требований к энергоэффективности строительных площадок, исследована недостаточно.
Цель исследования - научное обоснование принципов и положений для
формирования организационно-технологического механизма реализации энергосберегающих
мероприятий при возведении объектов монолитного домостроения на основе
совершенствования организационно-технологического проектирования с учетом
рационального использования топливно-энергетических ресурсов.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
анализ нормативных документов в области энергосберегающего домостроения применительно к организационно-технологическому проектированию и производству работ на строительной площадке;
анализ моделей организационно-технологического проектирования с учетом особенностей определения расхода энергетических ресурсов различными видами энергопотребителей;
разработка методики и инструментария исследования;
разработка и исследование матрицы потребителей ТЭР и ее применение в организационно-технологическом проектировании;
выбор объектов-представителей и исследование резервов снижения расхода ТЭР в период возведения зданий и сооружений;
выявление и оценка факторов, влияющих на расход топливно-энергетических ресурсов в строительном производстве;
разработка мероприятий по снижению расхода ТЭР в организационно-технологическом проектировании и при организации работ на строительной площадке и критериев для оценки их результативности;
многокритериальный анализ энергокорректирующих мероприятий; обоснование и формирование основных положений для разработки организационно-технологического механизма реализации энергосберегающих мероприятий при возведении объектов монолитного домостроения;
разработка рекомендаций для строительных организаций.
Объектом исследования является организационно-технологический процесс возведения объектов монолитного домостроения.
Предметом исследования является комплекс мероприятий по корректировке расхода топливно-энергетических ресурсов в процессе эксплуатации машин, механизмов, оборудования, временной инфраструктуры строительной площадки и выполнении технологических процессов с использованием различных групп энергопотребителей на всех стадиях возведения зданий и сооружений.
Методология исследования базируется на работах отечественных и зарубежных
ученых и специалистов в области организации энергоэффективного строительного
производства, организационно-технологического моделирования, федеральных и
региональных программ, направленных на энергосбережение и повышение
энергоэффективности.
Методы исследования основываются на теории и практике построения организационно-технологических моделей и методов оптимального планирования в строительстве, теории принятия решений, экспертных оценок, методов сравнения и абстрагирования.
Научная новизна работы состоит в обосновании положений, разработке критериев и многокритериальной оценке организационно-технологических мероприятий для объектов монолитного домостроения, обеспечивающих сокращение расхода ТЭР на этапах прогнозирования, планирования, проектирования и строительства в диапазоне оценочной шкалы присвоения классов энергоэффективности строительным площадкам.
В рамках исследования получены следующие научные результаты:
обоснованы принципы формирования и использования комплексного показателя расхода ТЭР в организационно-технологическом проектировании;
разработаны алгоритм построения и формат матрицы расхода ТЭР в строительном производстве;
разработан инструментарий и методика построения графика расхода ТЭР в документах организационно-технологического проектирования;
выполнено ранжирование энергопотребителей и факторов, влияющих на энергопотребление строительной площадки;
установлены зависимости влияния различных факторов на снижение расхода ТЭР на строительной площадке;
выявлены причины образования и резервы сокращения ТЭР на строительной площадке;
разработаны энергокорректирующие мероприятия, критерии их оценки и выполнен
многокритериальный анализ результативности мероприятий на всех стадиях
организационно-технологического проектирования и строительства;
предложено использовать определение параметров расхода ТЭР в составе технико-экономических показателей по строительно-генеральному плану и по проекту в целом.
Теоретическая значимость работы состоит в разработке основных принципов и положений формирования организационно-технологического механизма и методики оценки снижения расхода ТЭР в составе организационно-технологического проектирования и мониторинга расхода топливно-энергетических ресурсов на строительной площадке с учетом установленных зависимостей влияющих факторов и комплекса энергокорректирующих мероприятий по выявленным резервам.
Практическая значимость работы заключается в возможности снижения потребления топливно-энергетических ресурсов при возведении объектов монолитного домостроения за счет внедрения мероприятий организационно-технологического и управленческого характера при организации работ на строительной площадке.
Степень достоверности и апробация результатов.
Достоверность результатов обусловлена применением аргументированных
теоретических методов, обобщением организационно-технологической документации по объектам-представителям, использованием нормативно-технической базы в области технологии и организации строительного производства, а также документами, подтверждающими внедрение результатов исследования.
Основные положения диссертации доложены на VI Международной научно-практической конференции «Инновационно-технические решения при экоустойчивом строительстве и управлении городским жилищно-коммунальным хозяйством» (30 октября – 3 ноября 2013г., г. Москва – г. Хельсинки), I Брянском международном молодежном форуме «Инновации в строительной индустрии – 2014» (23-24 апреля, г. Брянск 2014 г.), VI Академических чтениях, посвященных памяти академика РААСН Осипова Г.Л. «Актуальные вопросы строительной физики. Энергосбережение. Надежность строительных конструкций и экологическая безопасность» (г. Москва, 2015г.)
Публикации. Основные положения, изложенные в диссертации и выносимые на защиту, опубликованы в 9 научных работах, в том числе – в 4 работах в научных изданиях, входящих в действующий перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата наук, утвержденный Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки Российской Федерации.
Личный вклад автора диссертации заключается в выполнении анализа и оценки факторов, влияющих на расход топливно-энергетических ресурсов в строительном производстве, выявлении резервов для их сокращения; разработке матрицы потребителей топливно-энергетических ресурсов при возведении зданий из монолитного железобетона; формировании алгоритма построения графика потребности в энергоресурсах на строительной площадке; разработке методики исследования и методики снижения расхода ТЭР при возведении зданий; мероприятий по их корректировке, организационно-технологического механизма реализации энергосберегающих мероприятий и практических рекомендаций по их использованию.
Положения, выносимые на защиту:
основные положения определения интегрального показателя расхода топливно-энергетических ресурсов в организационно-технологическом проектировании и при производстве работ на строительной площадке;
основные принципы и подходы к построению графика расхода топливно-энергетических ресурсов в составе календарного плана и проекта производства работ;
формирование критериев и результаты многокритериального анализа
энергокорректирующих мероприятий на всех стадиях организационно-технологического проектирования и строительства;
алгоритм формирования организационно-технологического механизма реализации энергосберегающих мероприятий при возведении объектов монолитного домостроения;
комплекс мероприятий и рекомендаций по снижению энергозатрат при разработке организационно-технологической документации и производстве работ на строительной площадке.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, списка литературы и приложений. Работа содержит 161 страницу печатного текста, в том числе 34 рисунков, 58 таблиц и 1 приложения, список литературы включает 104 наименования.
Содержание диссертации соответствует п.п. 4, 5, 8 Паспорта специальности 05.23.08 -Технология и организация строительства.
Определение расхода топливно-энергетических ресурсов в документах организационно-технологического проектирования
Эффективное регулирование рационального использования топливно энергетических ресурсов обеспечивается введением в действие комплекса иерархически взаимоувязанных законодательных актов и нормативно технических документов, нацеленных на достижение сбалансированной и экономически оправданной эффективности использования энергетических ресурсов при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении требований к охране окружающей природной среды.
В качестве показателя энергоэффективности принимается абсолютная или удельная величина потребления или потери энергетических ресурсов для продукции любого назначения, которая устанавливается государственными стандартами и может в соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании» уточняться применительно к потребностям группы потребителей, например, в стандартах организаций.
В строительной отрасли отечественная система нормативно-технической документации гибко трансформируется с учетом возросших законодательных требований по энергоэффективности, и модернизированной структурой управления на базе действующих в России строительных норм, правил и государственных стандартов в этой области.
В настоящее время в России отношения по энергосбережению и повышению энергетической эффективности регулируются Федеральным законом №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». В нем порядок управления энергоэффективностью зданий, строений, сооружений выделен отдельной статьей. В составе требований содержатся показатели энергоэффективности для объекта в целом; показатели энергоэффективности для архитектурно-планировочных решений; показатели энергоэффективности для элементов объекта и конструкций, а также материалов и технологий, применяемых при капремонте [75].
В хронологически предшествующем этому закону Указе Президента РФ от 04.06.2008 г. N 889 "О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики" определен базовый индикатор снижения энергоемкости ВВП к 2020 г. не менее, чем на 40% по сравнению с 2007 г., и основные положения энергетической политики, разработанные в последующем за указом Федеральном законе [74].
Нормативные документы в области энергосбережения в строительстве подразделяются на федеральные нормативные документы, в том числе строительные нормы и правила (СНиП), государственные стандарты Российской Федерации в области строительства (ГОСТ), своды правил по проектированию и строительству (СП), и нормативные документы субъектов Российской Федерации – территориальные строительные нормы (ТСН). Преимущественное большинство их устанавливает требования достижения определенных показателей энергоэффективности зданий и сооружений на стадиях проектирования и эксплуатации, таких как удельное потребление энергии на отопление, классификацию зданий и правила оценки по показателям энергоэффективности и т.п. [7-12, 15-18].
Нормативно-методическую основу в области организации строительного производства составляет совокупность документов обязательного и рекомендательного применения, содержащие в различной степени детализации требования по рациональному использованию энергоресурсов и обеспечению требований законодательных решений в области энергосбережения. Строительное производство в части возведения зданий и сооружений является не только потребителем энергоресурсов, но и источником выбросов продуктов их переработки в окружающую среду. Градостроительным кодексом РФ регулируется территориальное планирование, градостроительное зонирование, планировка территорий, архитектурно-строительное проектирование [27]. Сюда также входят строительство, капитальный ремонт и реконструкция объектов капстроительства. Комплексный характер законодательства о градостроительстве обусловливается включением в него норм экологического права, работающего при регулировании градостроительных отношений. Глава 4 Градостроительного кодекса РФ определяет составление Правил землепользования и застройки. Территориальное зонирование имеет непосредственное отношение к строительному производству в процессе выбора площадки под застройку в соответствии с типом строящегося здания и видом выбранной территории. Так, например, определены следующие виды территорий: жилые, общественно-деловые, производственные зоны, зоны инженерной и транспортной инфраструктур и др. Применительно к каждой территориальной зоне устанавливаются виды разрешенного использования земельных участков и объектов капитального строительства. Кроме того, в ст. 51
Градостроительного кодекса РФ определены правила выдачи разрешения на строительство и перечислен список документов, которые необходимо направить в уполномоченный орган исполнительной власти. В состав проектной документации объектов капитального строительства (кроме линейных объектов) обязательно включается раздел с указанием перечня мероприятий по охране окружающей среды (ч. 12 ст. 48 Градостроительного кодекса РФ). Ст. 37 выставлено требование соблюдения технических регламентов в области охраны окружающей среды. Необходимые требования в области охраны окружающей среды при строительстве и реконструкции зданий, строений, сооружений и иных объектов предусмотрены в Федеральном законе "О техническом регламенте", "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений”. Другим важным документом в сфере регулирования энергопотребления при организации строительного производства является Федеральный закон №7-ФЗ «Об охране окружающей среды». В седьмой главе закона предъявляются требования в области охраны окружающей среды при осуществлении хозяйственной и иной деятельности, в том числе строительства. Так, в ст. 34 предъявлено общее требование осуществления природоохранных мероприятий на протяжении всех этапов строительства и эксплуатации зданий и других сооружений. Статья предусматривает необходимость проведения мероприятий по охране окружающей среды, восстановлению природной среды, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов, обеспечению экологической безопасности. В ст. 35 закона выставлен ряд требований к размещению объекта - к выбору земельного участка для последующего расположения на нем определенного хозяйственного объекта (здания, строения, сооружения). Согласно ст. 36 необходимо учитывать при проектировании объектов нормативов допустимой антропогенной нагрузки на окружающую среду, а также применения наилучших существующих технологий, способствующих охране и восстановлению окружающей среды, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов.
Выбор инструментария и разработка методики и исследования
Показатель «Продолжительность, дни» позволяет в процессе исследования напрямую назначать продолжительность любой работы графика. Такое непосредственное назначение используется при описании работ и этапов, событий и других справочных позиций графика с возможностью их привязки к продолжительности отдельных групп работ с помощью ссылок. Заданная таким образом продолжительность используется затем при построении графика.
Также можно назначить конкретное значение моментов начала и/или окончания работы, что позволяет точно позиционировать работу по нужным срокам относительно моментов начал-окончаний других работ. Эта возможность в какой-то степени устраняет недостаток парных связей, когда работу невозможно связать с позициями начал и/или окончаний работ, не входящих в пару. При явно заданных продолжительности, начала и окончания работы, ее расчетная продолжительность определяется как разность последних двух позиций.
С помощью группы показателей «Параметры модели» происходит автоматизированное построение графика работ. Эти показатели имеют следующие назначения.
«Привязка к N»- этот показатель устанавливает связь текущей і-ой работы с другой работой списка с индексом N. Такое относительное позиционирование пары работ позволяет далее установить их взаимоотношение во времени с помощью показателя «Тип связи». Привязки работ по индексам могут осуществляться в любом порядке, но с учетом организационно-технологической последовательности работ в списке;
«Тип связи» - устанавливает взаимоотношение времени выполнения работы с индексом / со временем выполнения работы с индексом N. Тип связи рассматриваемой работы / с работой с номером N определяется символами: - привязать начало работы с индексом / к концу работы с индексом #(пары работ 1-2, 3-4, рис. 2.2.7); Рисунок 2.2.7 - Пример задания последовательностей выполнения процессов с помощью привязок и разных типов связей (форма 5) привязать начало с индексом / к началу работы с индексом N (пара работ 2-3, максимально совместить время выполнения работы с индексом /с временем выполнения работы с индексом N (рис. 2.2.6). Здесь работа с индексом N предшествует работе с индексом / в технологическом и организационном смысле при любом сочетании их продолжительностей! (пары работы 4-5, 5-6 на рис. 2.2.7); - выполнять работу с индексом і параллельно работе с индексом N с назначением одинаковой продолжительности обеим работам, - работа пары с меньшей продолжительностью «растягивается». Допускается формировать сколь угодно большие группы параллельных работ с одинаковой продолжительностью: при этом рекомендуется все время ссылаться на одну, верхнюю, работу с номером N, чтобы избегать ошибок в назначении логики связей (пары работ 8-7 и 8-9 на рис. 2.2.7). Увеличенные в результате применения связи типа « » продолжительности работ, имеют приоритет перед нормативными и явно заданными их продолжительностями; рассматривать выполнение работы с индексом / и работы с индексом N в виде одной работы с индексом N (трудозатраты суммируются и продолжительность работы с индексом N рассчитывается, исходя из заданного ей числа исполнителей). Допускается формировать сколь угодно большие группы объединяемых работ со ссылкой на одну, наиболее значимую работу с номером N. Данная связь применяется к работам, исходные данные которых содержат трудозатраты.
Показатели колонок группы «Сдвиг» позволяют осуществить дополнительную детализацию временного положения работы в паре. Данные показатели обеспечивают сдвиг i-ой работы относительно времени начала работы, определяемого связью. Сдвиг можно назначить в виде целых дней или в виде долей от продолжительности либо работы c индексом N, либо работы с индексом i (см. примечания непосредственно в табличной форме). Сдвиг может иметь положительное (при опущенном знаке) или отрицательное значение. При наличии у работы связи типа « » и сдвига в долях, подразумевается, что доля, указанная относительно работы с номером N, распространяется и на работу с номером i.
Обычно временной сдвиг работы в рамках принятой связи связан с необходимостью развести работы в пределах единого рабочего пространства, чтобы они не мешали друг другу.
Сдвиг с положительным значением создает задержку старта работы c номером i с тем, чтобы работа с номером N создала и освободила для нее некоторый фронт работ. Сдвиг эффективно используется при циклическом повторении работ на одинаковых захватках, которое повсеместно встречается в практике строительных работ.
Сдвиг с отрицательным значением создает предпосылки для использования обратных привязок, когда работа c номером I будет предшествовать работе с номером N. Так, с помощью сдвига - 0,99 для работы с номером i реализуется связь вида «окончание i - окончание N» (тип связи « ») и «окончание i - начало N» (тип связи « »). Однако для работ со значением начала менее нулевого значения, на шкале времени будет отражена только часть работы в положительной зоне значений рабочих дней. Ячейки колонки «Выделить путь» служат для визуального просмотра связей i-ой работы: достаточно ввести в такую ячейку любой символ и на графике будут выделены все работы, влияющие на ее положение на шкале времени (рис. 2.2.11).
Группа данных «Показатели графика работ» определяется автоматически и недоступна для редактирования. Они используются в табличной форме вывода графика на печать. Для редактирования графика важно оценивать значение показателя «% выполнения норм», отражающего степень интенсивности работы по сравнению с ее нормативной или назначенной продолжительностью. Этот показатель вычисляется во всех случаях, когда его определение обеспечивается данными работы, при невозможности его определения выводится группа символов «н.д». Если работе задан сценарий, то он также влияет на выполнения норм. В этом случае процент выполнения норм указывается с символами « ».
Форма 3 используется для ввода редактирования данных с календарями и сценариями работ при вариантном проектировании. Она отличается от формы 2 сценарием и календарем в составе группы показателей «Параметры модели». (рис. 2.2.8).
Выбор критериев и оценка результативности энергокорректирующих мероприятий
Технологически удобнее и экономически выгоднее сокращать продолжительность прогрева конструкций, чем уменьшать его мощность. Так, например, для выдерживания монолитных колонн сокращение затрат энергии за счет учета прироста прочности в период последующего остывания составляет 22%, а при сокращении мощности прогрева – 10%. [35]
При расчете потребности в мобильных зданиях на строительной площадке кроме основных требований, таких как максимальное использование постоянных объектов, ориентир на применение инвентарных зданий заводского изготовления, подбор рационального по составу комплекса зданий с максимальным приближением к расчетному графику протребности в рабочей силе, целесообразно предъявлять требования по энергоминимизации, что, в свою очередь ведет к сокращению энергозатрат в строительном производстве.
Несмотря на то, что номенклатура мобильных зданий определяется организационно-технологической спецификой выполняемых строительно монтажных работ, в целом она охватывает различные сферы обслуживания строителей, а следовательно имеет и специфику теплотехнического расчета, который зависит не только от климатических условий строительства, но и от внутренней температуры помещений различного назначения. Состав и количество мобильных зданий для бытовых городков существенно варьируется в зависимости от предназначения – для бригады, строительного участка или строительной организации. Этим определяется не только номенклатура, но и размещение зданий, их блокировка, объемно-планировочные и конструктивные решения, влияющие на их энергопотребление [50].
Отопление бытовых городков проектируют водяным или электрическим. Другим потребителем электроэнергии является наружное освещение бытового городка, как правило, прожекторами. При расчете, ссумируя все источники энергопотребления, определяется потребляемая мощность трансформатора или иного источника электроснабжения.
Одним из существенных факторов, влияющих на энергопотребление бытовых городков, является рацинальное назначение количества рабочих и проектирование сменности работ. Так, например, в жилищно-гражданском строительстве принимается число рабочих от общего числа работающих – 85% (наиболее многочисленная смена – 88%), ИТР – 8%, служащих – 5%, МОП – 2%. Потребность полезной площади определяется умножением нормативного показателя Пн на общее число работющих Р (их отдельных категорий) или на общее количество работающих в наиболее многочисленную смену [38].
Так как нормирование количества используемых на строительной площадке зданий контейнерного типа связано с количеством рабочих, то существует и зависимость энергопотребления бытового городка от численности рабочих [38]. Выполненный расчет и анализ показал, что при минимальном количестве рабочих – 25 чел. общая мощность электроэнергии для бытовых городков составляет 70 кВт и увеличивается практически на порядок при росте числа рабочих в 20 раз. При этом изменение численности рабочих от 25 до 250 человек (в 10 раз) увеличивает энергопотребление бытового городка в 4 раза, дальнейшее удвоение численности ведет к более интенсивному росту энергопотребления за счет увеличения расчетного количества и номенклатуры инвентарных зданий.
Количество зданий контейнерного типа Таким образом, выполненные исследования выявили, что рациональное проектирование бытовых городков на строительной площадке имеет резервы энергосбережения, которые могут быть использованы при разработки проекта производства работ в комплексе энергосберегающих мероприятий.
Проведенный анализ позволил выделить следующие основные резервы в составе технологических процессов и организации работ на строительной площадке для разработки мероприятий по корректировке энергозатрат на строительной площадке. К ним относятся: механизированные технологические процессы и работы; епловая обработка строительных конструкций в процессе возведения здания; организация работ на строительной площадке (календаризация, сменность, численность работающих); инфраструктура строительной площадки;
Методика оценки сокращения расхода топливно-энергетических ресурсов в организационно-технологическом проектировании и при возведении объектов монолитного домостроения
Формирование организационно-технологического механизма реализации энергосберегающих мероприятий при возведении объектов монолитного домостроения начинается со сбора и обработки исходной информации об этапах организационно-технологического проектирования и строительства из жизненного цикла объекта недвижимости и технико-экономических показателях по проекту. После определения требуемых энергетических мощностей в составе ПОС и конкретных энергопотребителей в составе ППР, производится сравнение энергопотребления на этих стадиях организационно-технологического проектирования и оценивается полученное различие с точки зрения экономии энергоресурсов.
При достигнутом 40%-ном снижении комплекса энергозатрат, достигнутом за счет рационального выбора организационно-технологических решений, выбора комплекса машин, механизмов и оборудования, проектирования инженерной инфраструктуры строительной площадки, задача сводится к мониторингу достигнутых показателей и контролю за их соблюдением на строительной площадке.
В случае, если в составе организационно-технологической документации комплексом мероприятий на удается достигнуть требуемых показателей, определяются резервы, имеющиеся непосредственно при производстве работ на строительной площадке, составляется план их реализации и контролируется поэтапное его выполнение.
В качестве основного критерия успешного достижения поставленной цели принимается сокращение потребления топливно-энергетических ресурсов на 40%, выраженное в конкретных физических единицах, или же в единицах условного топлива. Снижение расхода энергоресурсов в строительном производстве может быть достигнуто за счет реализации комплекса соответствующих энергосберегающих мероприятий: Сочетание энергокорректирующих мероприятий для всех стадий организационно-технологического проектирования и строительства полностью охватывает весь инвестиционный цикл и может быть реализован как в целом, так и декомпозиционно. При этом возможен выбор для оценки мероприятий по отдельным видам работ, объектов или программ работы строительных фирм и корпораций.
Методология формирования организационно-технологического механизма реализации энергосберегающих мероприятий при возведении объектов монолитного домостроения включает также и методику оценки снижения расхода ТЭР в организационно-технологическом проектировании и при возведении объектов монолитного домостроения, базирующуюся на алгоритме формирования и гибкой адаптации комплекса энергосберегающих решений.
Как правило, при производстве работ мониторинг расхода ТЭР при выполнении строительно-монтажных процессов и работ позволяет выявить причины, выполнить количественную оценку нерационального расхода ТЭР, выбрать рациональный путь корректировки расхода энергоресурсов с учетом конкретных особенностей строительства объекта, а также установить эффективные нормы энергопотребления при выполнении строительно-монтажных работ и технологических процессов. Эффективность такого подхода подтверждена реальными результатами снижения расхода энергоресурсов при производстве строительно-монтажных работ на строительных объектах в Москве и Московской области.
Выявление дополнительных резервов и разработка энергокорректирующих мероприятий на стадии разработки ППР Анализ результативности энергокорректирующих корректирующих мероприятий и оценка снижения энергопотребления с назначением базовых классов энергоэффективности строительной площадки Составление плана корректировки по мероприятиям на стадии разработки ППР I Нет Расчет расхода ТЭР и определение соответствия плановым показателям Да Формирование системы контрольных мероприятий на стадии мониторинга производства работ Создание организационной структуры в строительной организации для мониторинга расхода ТЭР на строительной площадке Присвоение класса энергоэффективности строительной площадке . Блок-схема формирования организационно-технологического механизма реализации энергосберегающих мероприятий при возведении объектов монолитного домостроения Класс энергоэффективности строительной площадки – обозначение уровня соответствия энергетической эффективности строительной площадки, характеризируемого интервалом значения отклонений расчетных показателей расхода ТЭР на стадии организационно-технологического проектирования и строительства. Энергетический паспорт строительной площадки – документ, содержащий геометрические и энергетические характеристики строительной площадки, машин механизмов и оборудования, применяемых на этапе возведения здания и функционирования внутриплощадочной инфраструктуры и устанавливающий соответствие требованиям нормативных документов.