Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 - будівельні конструкції, будівлі та споруди. - Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, м. Дніпропетровськ, 2001.
Дисертаційна робота спрямована на удосконалення методики розрахунку і раціонального проектування термореновації великопанельних житлових будівель для вибору найбільш ефективного проекту.
Удосконалена інженерна методика розрахунку теплоспоживання житловими будівлями в частині врахування витрат тепла через лінійні теплопровідні включення (вузли огороджуючих конструкцій будівель). Для інженерного розрахунку тепловитрат через протяжні вузли огороджуючих конструкцій використовується поняття лінійного коефіцієнту теплопередачі. Запропоновано встановити закономірності зміни значень лінійного коефіцієнта теплопередачі для типових вузлових сполучень. Для розрахунку теплових витрат будівлями з використанням лінійного коефіцієнта теплопередачі для теплопровідних включень розроблені алгоритм і програма для ЕОМ.
Розглянуто технічні рішення з термореновації житлових будівель, що експлуатуються: зовнішній і внутрішній способи утеплення стін будівлі, модернізація вікон і балконних дверей, утеплення віконних і дверних отворів по периметру конструкції заповнення, засклення лоджій; визначена їх енергоефективність для всіх кліматичних районів України.
У розділі техніко-економічного аналізу викладені теоретичні положення методики техніко-економічної оцінки ефективності енергозберігаючих заходів на основі методу розрахунку загальної річної вартості.
На основі запропонованої методики раціонального проектування термореновації існуючих житлових будівель визначений оптимальний рівень теплоспоживання існуючими будівлями в залежності від кліматичних, мікро- і макроекономічних умов в Україні.
Для рішення задачі раціонального проектування термореновації розроблено алгоритм і програмний блок варіантного проектування термореновації житлових будівель, що експлуатуються.
Отримано оптимальні значення товщини утеплюючого шару у зовнішній теплоізоляційній системі, опору теплопередачі огороджуючих конструкцій при реконструкції будівель і термінів окупності інвестицій в енергозберігаючі проекти в залежності від кліматичних умов, вартості теплової енергії, розміру процентної ставки на капітал і розрахункового періоду експлуатації теплоізоляційної системи.
На основі проведеного системного аналізу великопанельних житлових будівель, що експлуатуються, як об'єкта дослідження, і проблеми підвищення енергоефективності існуючих житлових будівель, у роботі приведено теоретичне узагальнення і нове рішення наукової задачі, що полягає в удосконаленні методики розрахунку і раціонального проектування термореновації великопанельних житлових будівель для вибору найбільш ефективного проектного рішення.
Таблиця 4
Оптимальне значення опору теплопередачі стін будівель при термореновації, (м2оС)/Вт
I
3000
II, III
IV
Примітка: в дужках приведений опір теплопередачі огороджуючих конструкцій, що регламентується нормами проектування при реконструкції існуючих будівель.
Основні наукові і практичні результати, що отримані в дисертаційній роботі, полягають у наступному:
Удосконалено інженерну методику розрахунку тепловитрат житловими будівлями в частині врахування протяжних вузлів огороджуючих конструкцій. Для інженерної методики розрахунку тепловитрат через лінійні вузли запропоновано установити аналітичні залежності лінійного коефіцієнта теплопередачі для типових вузлових сполучень.
Отримано аналітичні залежності лінійного коефіцієнта теплопередачі для типових вузлів великопанельних житлових будівель серії 464 при їх термореновації.
Розроблені алгоритм і програма для ЕОМ розрахунку тепловитрат житловими будівлями.
Досліджені тепловитрати великопанельними житловими будівлями 464 серії і їх структура для всіх кліматичних зон України. Встановлено, що питоме теплоспоживання будівлями більш ніж у 2 рази перевищує контрольні показники, що регламентуються сучасними нормами.
Визначена енергоефективність технічних рішень із термореновації огороджуючих конструкцій великопанельних житлових будівель, що експлуатуються (зовнішній і внутрішній способи утеплення стін, модернізація вікон і балконних дверей, утеплення віконних і дверних отворів по периметру конструкції заповнення,засклення лоджій) для кліматичних умов України.
На основі методу розрахунку загальної річної вартості розроблена методика техніко-економічної оцінки ефективності термореновації житлових будівель, що експлуатуються.
Запропонована методика раціонального проектування термореновації житлових будівель, що експлуатуються, яка полягає в мінімізації загальних річних витрат на реалізацію енергозберігаючих заходів і витрат на опалення будівель при заданих теплотехнічних характеристиках огороджуючих конструкцій будівель, характеристик опалювального періоду, вартості капітальних витрат на термореновацію будівель, тарифів на теплову енергію, процентній ставці на капітал і розрахунковому періоді експлуатації теплоізоляційної системи.
Для рішення задачі раціонального проектування термореновації огороджуючих конструкцій будівель розроблені алгоритм і програмний блок варіантного проектування термореновації житлових будівель, реалізований у середовищі "Excel" на ПЕОМ.
Отримано оптимальні значення товщини утеплюючого шару, опору теплопередачі огороджуючих конструкцій при реконструкції будівель і термінів окупності інвестицій в енергозберігаючі проекти в залежності від кліматичних умов, вартості теплової енергії, розміру процентної ставки на капітал.
Визначено потенціал енергозбереження для існуючих великопанельних житлових будівель у фізичних і вартісних показниках для I - IV кліматичних зон України при виконанні комплексних заходів щодо термореновації будівель при базисній і перспективній вартості теплової енергії.
Результати досліджень впроваджені в нормативно-технічні документи, використані при розробці піонерних інвестиційних проектів з термореновації існуючих житлових і громадських будівель.
Основні положення роботи опубліковані в наступних працях:
Меркушов В.Т., Никифорова Т.Д., Шевченко А.Л. Экономический анализ эффективности термореновации жилых зданий//Вісник Придніпровської дер-жавної академії будівництва та архітектури. - Дніпропетровськ: ПДАБтаА, 1998. - №6. – С. 30-35 (автором виконані розрахунки термінів окупності проектів в термореновацію житлових будинків).
Оценка эффективности термореновации крупнопанельных жилых зданий для условий г. Днепропетровска / Швец Н.А., Меркушов В.Т., Савицкий Н.В., Никифорова Т.Д., Линник Р.Я. // Сб. научн. тр.: Строительство. Материаловедение. Машиностроение. - Вып. 5, ч.2. – Днепропетровск: ПГАСА. - 1998. – С. 172-175 (автором виконані розрахунки витрат енергії на опалення житлових будинків).
Технико – экономические показатели вариантов реконструкции жилых домов старой застройки / Н.А. Швец, Л.Я. Линник, Т.Д. Никифорова // Сб. научн. тр.: Строительство. Материаловедение. Машиностроение. - Вып.8, ч.2. – Дн-ск. ПГАСиА. – 1999. – С.105-110 (автором встановлені техніко-економічні показники термореновації існуючих житлових будинків).
Методика и результаты оценки сроков окупаемости термореновации жилых зданий/В.Т. Меркушов, Н.В. Савицкий, Т.Д. Никифорова, Р.Я. Линник // Сб. научн. тр.: Строительство. Материаловедение. Машиностроение. - Вып. 9, ч.1. - Днепропетровск: ПГАСА. - 1999. - С. 130-136 (автором виконана оцінка капітальних вкладень в термореновацію житлових будинків).
Потенциал теплосбережения в жилых зданиях г. Днепропетровска/ Савицкий Н.В., Швец Н.А., Меркушов В.Т., Савицкий А.Н., Никифорова Т.Д. // Реконструкція житла (RG/ Київ 2000). Матеріали другої міжнародної науково-практичної виставки-конференції, Київ, 23-26 травня 2000 р. – К.: Нора-прінт, 2000. – С.80-83 (автором встановлений потенціал енергозбереження при виконанні енергозберігаючих заходів в житлових будинках).
Вдосконалення методики розрахунку тепловитрат будинками та спорудами / Швець М.А, Меркушов В.Т., Савицький М.В., Большаков В.І., Савицький А.М., Нікіфорова Т.Д. // Реконструкція житла (RG/ Київ 2000). Матеріали другої міжнародної науково-практичної виставки-конференції, Київ, 23-26 травня 2000 р. – К.: Нора-прінт, 2000. – С.88-91 (автором згідно з запропонованою методикою визначені тепловитрати великопанельного будинку 464 серії).
Экономическая оценка проектов термореновации эксплуатируемых жилых зданий в Украине / Н.А. Швец, В.Т. Меркушов, Н.В. Савицкий, В.И. Большаков, А.Н. Савицкий, Т.Д. Никифорова // Theoretical Foundations of Civil Engineering. - Warsaw (WP, ПГАСА). - 2000. - Р. 550-555 (автором виконано економічну оцінку інвестицій в термореновацію житлових будинків).
Савицкий Н.В., Никифорова Т.Д., Савицкий А.Н. Определение оптимальной толщины наружной теплоизоляции стен при термореновации существующих зданий // Сб. научн. тр.: Строительство. Материаловедение. Машиностроение. - Вып. №11 – Дн-ск: ПГАСиА, 2000 С. 210 -215 (автором викладено основні положення методики раціонального проектування огороджуючих конструкцій житлових будинків).
Н.В. Савицкий, Т.Д. Никифорова. Постановка задач для решения проблемытермореновации жилых зданий 60-70 гг. постройки // Сб. научн. тр.: Строительство. Материаловедение. Машиностроение. - Вып. № 12. – Дн-ск: ПГАСиА, 2001 - С. 118. (автором сформульовані основні задачі для вирішення проблеми підвищення енергоефективності існуючих житлових будинків).
Никифорова Т.Д. Анализ теплотехнических характеристик стен зданий 464 серии в зависимости от климатических условий Украины // Сб. научн. тр.: Строительство. Материаловедение. Машиностроение. - Вып. № 14 – Дн-ск: ПГАСиА, 2001 - С. 127-130.
Савицкий Н.В., Никифорова Т.Д. Методы оценки экономической эффективности энергосберегающих технологий. // Будівельні конструкції. Всеукраїнська науково-практична конференція “Реконструкція будівель та споруд. Досвід та проблеми”. Збірник наукових праць: Київ, 2001. - С. 591 –596 (автором виконано аналіз сучасних методів оцінки інвестиційних проектів).
Савицкий Н.В., Никифорова Т.Д. Оценка потенциала энергосбережения при оптимизации уровня тепловой защиты существующих зданий // Вісник Придніпровської дер-жавної академії будівництва та архітектури. - Дніпропетровськ: ПДАБтаА, 2001. - №12. - С.33-38 (автором виконана оцінка потенціалу енергозбереження при раціональному рівні термореновації огороджуючих конструкцій великопанельних житлових будинків).
