Глава 2. Экологические проблемы, вопросы энергосбережения, их взаимосвязь

В XXI век человечество вступило обремененное массой экологических проблем. Над планетой нависла угроза экологической катастрофы, охрана окружающей среды (куда, естественно, входят и земельные ресурсы) превратилась в глобальную проблему, которая охватывает весь мир, затрагивает интересы всех стран и народов. Не менее важны и вопросы энергосбережения. Эти две проблемы довольно тесно взаимосвязаны, они представляют на сегодня наиболее важную общечеловеческую задачу. Сохранение и воспроизводство природных ресурсов, более экономное расходование запасов углеводородного топлива, бережное отношение к природе - составная часть развития производительных сил. В свое время знаменитый селекционер и ученый И.С. Мичурин сказал: «Нам нельзя ждать милостей от природы, взять их у нее - наша задача!». С грустью и тревогой сейчас это крылатое выражение можно перефразировать: «Нам нельзя ждать милости от природы после того, что мы с ней сделали». Неумеренное употребление пестицидов и ядохимикатов в сельском хозяйстве, усиливающееся закисление почв приводят к снижению урожайности, болезням растений, снижению их сохранности. Над планетой витает и более серьезная угроза - потепление климата. За последние 40 лет средняя температура на Земле повысилась на 1°С. Ученые с тревогой отмечают таяние ледников на «шапках» Земли - Северном и особенно Южном полюсах, раздаются тревожные голоса о повышении уровня Мирового океана, что может привести к затоплению прибрежных населенных пунктов и даже стран; появились первые признаки опустынивания (по сути омертвления) пахотных земель на таком густонаселенном континенте как Европа.

Одной из причин создания «парникового» эффекта является бесконтрольный выброс продуктов сжигания углеводородного топлива и в первую очередь углекислого газа (СО₂ ). Следует отметить, что за счет сгорания углеводородного топлива (газ, нефть, каменный уголь) человечество вырабатывает около 90% электрической и тепловой энергии (по различным оценкам доля электроэнергии, получаемая за счет энергии воды, составляет от 8 до 13%). В нашем городе около 67% загрязнений атмосферного воздуха дают автомобили.

Какова же роль строителей эксплуатационников в вопросах электро- и -теплосбережения ?

Приблизительные оценки свидетельствуют о том, что около четверти тепла, вырабатываемого для отопления зданий, практически уходит на отопление наружного воздуха. И в этом отношении Россия, можно сказать, «впереди планеты всей». В настоящее время требования к энергоэффективности отечественных зданий и сооружений сопоставимы с нормативными показателями Швеции и Канады. Однако в России на отопление квадратного метра площади жилья все еще тратится 55 кг. у.т., в то время как в Швеции только 18 кг. у.т.

Новые теплотехнические требования, принятые в РФ, заставляют пересматривать существующие конструктивные решения ограждающих конструкций и применять при строительстве и реконструкции жилья новые энергоэффективные материалы и технологии.

В 1995 г. Госстрой РФ издал постановление об увеличении термического сопротивления наружных ограждающих конструкций (наружные стены, чердачные перекрытия) с 1996 г. в 1,75 раза, а с 2001 г. - в 3,5 раза. А это значит следующее. До 1995 г. наружные стены домов из силикатного и керамического кирпича строились толщиной 64 см. (2,5 кирпича). Чтобы удовлетворить новые требования по теплозащите кирпичные стены необходимо возводить толщиной 130 см. и более. Совершенно очевидно, что по пути «утолщения» наружных стен пойти нельзя, необходимо их новое конструктивное решение. В настоящее время возводятся здания с наружными стенами, более совершенными в теплотехническом отношении. Широко применяются многослойные конструкции наружных стен, в середину которых закладываются эффективные утеплители в виде минераловатных или им подобных плит. Одна из центральных задач промышленности строительных материалов – резкое увеличение производства эффективных теплоизоляционных материалов. Пока же мы выглядим в этом отношении довольно непривлекательно, что

показано в табл. 1.

Т а б л и ц а 1

Объем выпуска теплоизоляционных материалов на 1000 чел. населения.

Страна	Объем выпуска теплоизоляционных материалов, м3
	Всего	Волокнистых
США	496	238
Швеция	600	240
Финляндия	416	200
Япония	350	200
Россия	87	62

По прогнозным оценкам потребность в теплоизоляционных материалах в России к 2010 году должна увеличиться примерно в 6 раз.

В настоящее время все более широко производят стеновые и теплоизоляционные материалы из ячеистых бетонов, к которым относятся пенобетоны и газобетоны.

Большие потери тепла происходят через оконные проемы. До упомянутого выше Постановления Госстроя РФ в строительстве отапливаемых зданий у нас применялось двойное остекление, что служило причиной больших неоправданных потерь тепла. Более того, во многих зданиях неправильно или небрежно осуществляется остекление оконных переплетов, стекла часто ставятся не на замазку. А как показывают расчеты, непромазанные стекла равносильны по теплопотерям открытой форточке. В настоящее время положение поправляется - во всех вновь строящихся и реконструируемых отапливаемых зданиях применяется тройное остекление, что позволяет значительно понизить теплопотери через оконные проемы. Широко внедряются пластмассовые и металлические оконные переплеты, в которых используются резиновые уплотнители стекол.

Большие теплопотери происходят в трубопроводах в земле при подаче горячей воды к зданиям.

В конечном итоге это приводит к перерасходу топлива, а, следовательно, к дополнительным выделениям в атмосферу продуктов его сгорания со всеми вытекающими последствиями.

Кроме создания «парникового» эффекта продукты сгорания углеводородного топлива при соединении с влагой воздуха образуют кислоты, которые, в свою очередь, кроме ущерба сельскому хозяйству (закисление почв), приводят к интенсивной коррозии различных металлических деталей, применяющиеся для соединения сборных железобетонных конструкций, трубопроводов и т.п.

Серьезнейшей проблемой является утепление уже эксплуатирующихся, ранее построенных отапливаемых зданий, площадь которых составляет около 4,5 млрд. м², из них 2,5 млрд.м² – жилые здания.

Как видим, проблем достаточно, их количество будет нарастать и в их разрешении важная роль принадлежит строителям всех специальностей.

Насколько серьезна проблема энергосбережения и снижения выбросов в атмосферу продуктов сжигания углеводородного топлива (а это, в основном, нефть, мазут, природный газ) свидетельствуют такие факты.

В 1992 г. ООН была принята Рамочная конвенция об изменении климата, которую приняли 166 стран, включая Россию, в соответствии с которой они обязались не губить природу и всячески бороться с глобальным потеплением и парниковым эффектом.

В 1997 г. в японском городе Киото был принят протокол к этой Конвенции, согласно которому каждая из стран-участниц получила право выбрасывать в атмосферу строго определенное количество парникового газа (это в основном СО₂ -углекислый газ), причем год от года сокращать его. Согласно этому в 2008 - 2012 годах развитые страны должны сократить выбросы парникового газа, по крайней мере на 5% по сравнению с уровнем 1990 г.

Исходя из сказанного выше, можно предположить, что инженерно -техническим работникам строительного профиля необходимо быть готовыми к выполнению очень серьезных задач как в области строительства и производства строительных материалов, так и при эксплуатации уже построенных различных зданий и сооружений.