Повышение уровня экологической безопасности и энергоэффективности зданий на основе интеллектуальных технологий - Автореферат

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукРабота выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете Научный руководитель: Доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ, Действительный член РААСН Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор Примин Олег Григорьевич С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.Поэтому необходимо решительно и наступательно прилагать усилия в области развития экологической безопасности с целью достижения положения, при котором будет отсутствовать угроза нанесения ущерба природной среде и здоровью населения, в т. ч. путем создания и эксплуатации энергоэффективных, неагрессивных по отношению к окружающей среде и человеку зданий, в которых максимально будут использоваться возобновляемые ресурсы и процессы в совокупности с технологиями энергосбережения и автоматизации. Актуальность темы обусловлена неразвитостью информационной базы, фрагментарностью и отсутствием системной и целостной, с учетом современных инновационных возможностей, программы по охране окружающей среды урбанизированных территорий и внутренней среды зданий от негативных воздействий, исходящих от зданий и действующих как на внешнюю среду, так и на здоровье и жизнедеятельность людей, находящихся внутри помещений. Анализ научных трудов и исследований, нормативной и методической документации, опыта практических отечественных и зарубежных разработок выявил ряд нерешенных вопросов в поставленной автором проблеме комплексной интеграции и оптимизации экологических и информационно-интеллектуальных технологий с целью повышения уровня экологической безопасности зданий, их энергоэффективности и рациональной интеллектуализации. Объект исследования - проектируемые, возводимые, эксплуатируемые и реконструируемые здания, подвергающие негативному воздействию окружающую среду, а также среду внутри зданий. Практическая значимость исследования заключается в разработке и доведении до практического использования методов, позволяющих на различных стадиях жизненного цикла зданий (проектирование, строительство, эксплуатация, реконструкция) принимать решения, обеспечивающие оперативное управление уровнем экологической безопасности и энергоэффективностью зданий; в создании рекомендаций по внедрению инновационных мер, максимально снижающих деструктивное влияние зданий на окружающую среду и улучшающих их микроклимат; а также в применении полученных в процессе научных изысканий результатов и выводов при ведении учебного процесса в профильных ВУЗАХ, в т. ч. в рамках преподавания дисциплины «Использование вычислительной техники в инженерных расчетах» в Московском государственном строительном университете (МГСУ).Исходя из структуры потребления энергии (транспорт - 26 %, промышленность - 31 %, эксплуатация зданий - 41 %) а также учитывая, что в процессе эксплуатации зданий до 85 % энергии тратится на его обогрев и охлаждение, а 17-19 % на освещение, необходимо разрабатывать проектные и конструктивные решения, ориентированные на будущие стандарты минимально допустимого расхода энергии. Установлено, что проектирование и возведение зданий, основанных на интеграции исследуемых в рамках диссертации «зеленых» и «умных» технологий, может существенно повысить уровень их экологической безопасности и уменьшить объем потребления ими ныне энергии. Для такого рода зданий автором вводится термин «экоумное» здание. На основе системного анализа результатов исследования по тематике диссертации, выведены параметры, положительно влияющие на экологичность и комфортность зданий, в т. ч. на количество энергии, требующейся для их возведения, эксплуатации и технического обслуживания. Показано, что результаты исследования, разработанные теоретические положения и практические методы могут быть рекомендованы для использования при проектировании, возведении, эксплуатации и реконструкции зданий, обеспечивая повышение уровня их экологической безопасности и энергоэффективности.

1. Исходя из структуры потребления энергии (транспорт - 26 %, промышленность - 31 %, эксплуатация зданий - 41 %) а также учитывая, что в процессе эксплуатации зданий до 85 % энергии тратится на его обогрев и охлаждение, а 17-19 % на освещение, необходимо разрабатывать проектные и конструктивные решения, ориентированные на будущие стандарты минимально допустимого расхода энергии.

2. Установлено, что проектирование и возведение зданий, основанных на интеграции исследуемых в рамках диссертации «зеленых» и «умных» технологий, может существенно повысить уровень их экологической безопасности и уменьшить объем потребления ими ныне энергии. При этом приоритетность в выборе энергосберегающих технологий должны иметь комплексные решения, одновременно способствующие улучшению микроклимата помещений и защите окружающей среды. Современное здание должно представляться как симбиоз экологических архитектурных и инженерных решений. Для такого рода зданий автором вводится термин «экоумное» здание.

3. На основе системного анализа результатов исследования по тематике диссертации, выведены параметры, положительно влияющие на экологичность и комфортность зданий, в т. ч. на количество энергии, требующейся для их возведения, эксплуатации и технического обслуживания. В частности, к ним относятся: § проектирование с использованием комплекса специализированных САПР;

§ расположение, габариты, функциональное назначение и биоклиматическая архитектура зданий с учетом климатических особенностей, рельефа местности и существующей застройки в районе строительства;

§ энергоэффективные мероприятия, конструкции и оболочки зданий;

§ конструктивная, технологическая и организационная гибкость процессов проектирования, возведения, эксплуатации и реконструкции зданий;

§ экономное потребление первичной и оптимальное использование нетрадиционных и возобновляемых (условно неисчерпаемых) источников энергии;

§ естественная климатизация и освещение с рациональной интеллектуализацией и автоматизацией систем и процессов эксплуатации зданий;

§ экологически чистые строительные материалы, применение материалов повторного использования.

4. Исследовано и обосновано, что наружный климат и водные ресурсы, тепло земли и биомасса - все это является источником энергии, которую необходимо учесть еще на стадии проектирования и использовать при эксплуатации зданий в интересах снижения их негативного антропогенного воздействия на природу и человека.

5. Методология проектирования должна основываться на анализе здания как единой системы c использованием экспертных методов. При этом выявлено, что конечный выбор оптимальной совокупности взаимосвязанных инновационных архитектурно-планировочных и инженерных решений следует отнести к компетенции группы экспертов, на которых будет возложена ответственность за выбор окончательного варианта.

6. Показано, что результаты исследования, разработанные теоретические положения и практические методы могут быть рекомендованы для использования при проектировании, возведении, эксплуатации и реконструкции зданий, обеспечивая повышение уровня их экологической безопасности и энергоэффективности.

Список публикаций автора, в которых изложены результаты исследований по теме диссертации

1. Пайлеванян Б. С.: «Реконструкция Корпуса поточных аудиторий МГСУ». / Научно-практическая конференция «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях». Сборник научных докладов. Москва, 2006 г. Стр. 79-81.

2. Пайлеванян Б. С.: «Экологическая реконструкция городов». / Научно-практическая конференция «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях». Сборник научных докладов. Москва, 2007 г. Стр. 34-35 (пленарный доклад).

3. Пайлеванян Б. С.: «Анализ современных методов повышения уровня экологической безопасности эксплуатируемых и реконструируемых зданий на основе интеллектуальных технологий». / Научно-технический журнал «Вестник МГСУ». Москва, 2008 г. № 3. Стр. 103-106.

4. Теличенко В. И., Пайлеванян Б. С.: «Интеграция интеллектуальных технологий при проектировании, возведении и реконструкции зданий». / Общественно-научный журнал «Экология урбанизированных территорий». Москва, 2008 г. № 4. Стр. 34-37.

5. Теличенко В. И., Пайлеванян Б. С.: «Анализ и интеграция концепций построения экологических и интеллектуальных зданий». / Научно-технический и производственный журнал «Промышленное и гражданское строительство». Москва, 2009 г. № 4. Стр. 42-44.

6. Пайлеванян Б. С.: «Экоумные здания, основанные на принципе интеграции «зеленых» и «умных» технологий». / Научно-практическая конференция «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях». Сборник научных докладов. Москва, 2009 г. Стр. 186-187.

Размещено на .ru