И. К. Бейсембетов ректор Зам главного редактора

 

●

 Техникалық ғылымдар 

 

ҚазҰТЗУ хабаршысы №2 2016                                          

327 

 

УДК 69:621.311.004.18 

О.Ю. Пяк, Т.О. Сейдалиев  

(Казахский национальный технический университет имени К.И.Сатпаева 

Алматы, Республика Казахстан, Stalgat73@mail.ru) 

 

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЗЕЛЕНЫХ ЗДАНИЙ 

 

Аннотация.  Рассматриваются  вопросы  стоимости  жизненного  цикла,  энергоэффективности  при  строи-

тельстве зеленых зданий. 

Ключевые слова: Строительство, энергоэффективность, рынок недвижимости, покупатель, удорожание, 

утилизация, платежи, инвестиции, энергия, энергоресурсы, затраты, трудоемкость. 

 

Как правило, в  зарубежной  практике  себестоимость  строительства  зеленого  здания  выше,  чем 

традиционного, на 2-15%. Если эти цифры транспонировать на инженерные системы, доля которых в 

цене  здания  составляет  около  15-20%,  то  рост  инвестиций в  энергоэффективные  технологии  можно 

оценивать для зеленых зданий на уровне 10-30%. 

Действительно,  на  рынке  недвижимости  цены  на жилые  дома  бизнес-класса  на  20-50%  выше, 

чем эконом-класса. В офисной недвижимости разность цены между классами А и В несколько мень-

ше и составляет 15-30%. 

Для  того  чтобы  стимулировать  инвестора  на  строительство  энергоэффективного  здания,  ему 

надо гарантировать возврат дополнительных инвестиций с учетом некоторых рисков, обусловленных 

инновационностью энергосберегающих технологий. Другими словами, если ставка дисконтирования 

инвестора  при  строительстве  традиционного  дома  принята  по  рыночным  условиям  г,  то  для  до-

полнительных затрат на энергосбережение она должна быть г + Дг. 

В табл. 1 приведены результаты расчета цены продажи недвижимости для следующего примера: 

1.   инвестиции в строительство традиционного здания 219,5 тыс. тенге./м

2

; 

2.   уровень инфляции 4% в год; 

3.   срок строительства 3 года; 

4.   увеличение себестоимости за счет применения энергосберегающих технологий 0-20 %; 

5.   ставка дисконтирования 4-16%. 

Из таблицы следует, что при ставке дисконтирования 16% (при уровне инфляции 4%) продаж-

ная  цена  традиционного  здания  составит  308  178  тенге  за  1  м

2

,  а  энергосберегающего  с  учетом  до-

полнительных инвестиций на энергосбережение в размере 5 % (10 975 тенге/м

2

) - 323 982 тенге. [1] 

Если  же  мы  заложим  повышенную  ставку  дисконтирования  до  24%  на  дополнительные  инве-

стиции в энергосбережение с учетом инновационных рисков, то цена продажи возрастет до 327142,8 

тенге.  Таким  образом,  энергосберегающее  удорожание  по  отношению  к  традиционному  зданию  со-

ставит 6%. За эти деньги покупатель жилья может рассчитывать на механическую вентиляцию квар-

тиры  с  утилизацией  теплоты  вытяжного  воздуха  вместо  естественной  нерегулируемой  вентиляции, 

горизонтальную  систему  отопления  с  термостатами  и  балансировочными  клапанами  вместо  одно-

трубной  нерегулируемой  вертикальной  системы,  автоматизированный  индивидуальный  тепловой 

пункт, сбалансированную систему ГВС. 

С  позиций  коммунальных платежей  это  позволит сократить  годовую  плату  за  тепловую  энер-

гию на 1317-1536,5 тенге с 1 м

2

 и за электрическую на общедомовые нужды на 439-658,5 тенге с 1 м

2

. 

Дополнительно вложенные 18964,8 тенге /м

2

 окупятся за 8-10 лет и на протяжении 40-42 лет при сро-

ке жизненного цикла в 50 лет будут приносить жителям чистую экономию. 

Эти же расчеты показывают, что при уровне тарифов на энергоресурсы Республики Казахстан- 

дополнительные  затраты  в  энергосбережение  свыше  10%  базовой  стоимости  строительства  не  оку-

паются и неоправданны. 

Аналогичные оценки следуют и для инвесторов, которые сдают в аренду построенные объекты 

недвижимости, с той лишь разницей, что в дополнение к экономии эксплуатационных затрат они по-

зиционируют  свою  недвижимость  как  объекты  высокой  экологической  и  энергетической  эффек-

тивности, повышая арендную плату. В США и Европе зеленый офис в аренде стоит на 3-5% дороже, 

чем обычный. [2] 

 

 

 

●

 Технические науки 

 

328                                                                                            

№2 2016 Вестник КазНИТУ

 

 

 

Рис.1. Фактический график заполняемости офисного здания 

 

Таблица 1. Рост цены продажи недвижимости с учетом ставки дисконтирования и допол-

нительных затрат на энергосбережение 

 

Увеличение инвестиций на 

энергосбережение,% 

Цена продажи при ставке дисконтирования, тыс. тенге. 

4% 

8% 

12% 

16% 

0 

219,5 

246,718 

276,57 

308,178 

3 

226,085 

254,181 

284,911 

317,836 

5 

230,475 

259,449 

290,179 

323,982 

10 

241,45 

271,741 

304,227 

339,347 

15 

252,425 

284,033 

317,836 

354,712 

20 

263,4 

296,325 

331,884 

370,077 

 

 

В Казахстане пока достаточной статистики нет, но спрос на зеленые офисы, как правило со сто-

роны западных компаний, во много раз превышает предложение. 

 

Попыткой  гармонизации  противоречивых  интересов  можно  считать  зеленую  сертификацию 

строительства.  Инвесторы  и  жители  вкладывают  дополнительные  финансовые  ресурсы  в  здания 

более высокой экологической и энергетической эффективности, понимая, что дополнительные каче-

ства  здания  повышают  потребительскую  привлекательность.  Именно  поэтому  стоимость  жизнен-

ного  цикла  в  современных  моделях  зеленых  стандартов  GNB  (Германия)  и  СТО  НОСТРОЙ  2.35.4-

2011  стала  одним  из  определяющих  критериев  устойчивости  среды  обитания  (в  отличие  от  LEED 

(США) и BREEAM (Великобритания), где LCC впрямую не оценивается). [3] 

 

Следует рассматривать три уровня оценки стоимости жизненного цикла: 

6. 

для инженерного оборудования; 

7. 

для инженерных систем; 

8. 

для зданий в целом. 

За основную модель технико-экономической оценки принята модель оценки стоимости жиз-

ненного цикла LCC. 

 

 

●

 Техникалық ғылымдар 

 

ҚазҰТЗУ хабаршысы №2 2016                                          

329 

 

1 

Инвестиционную  привлекательность  реализации  энергосберегающих  технологий  и  строи-

тельства энергоэффективных зданий. 

2 

Стимулирование потребительского спроса на энергоэффективную недвижимость. 

Необходимость  такого  деления  обусловлена  конфликтом  интересов  между  инвесторами  -  за-

стройщиками и покупателями объектов недвижимости. Инвесторы заинтересованы построить и про-

дать  здания  с  максимальной  прибылью,  не  интересуясь  эксплуатационными  расходами  за  срок  его 

службы. Покупатели жилья заинтересованы в высоком качестве строительства, включая энергосбере-

гающие технологии, и в минимизации первоначальных и эксплуатационных затрат. 

Для инвесторов разработана модель оценки дополнительных затрат на энергосберегающие тех-

нологии,  предусматривающая  возмещение  кредитных  ставок,  инвестиционных  рисков  и  рыночного 

уровня рентабельности. По предварительным оценкам, при 2-летнем сроке строительства достижение 

экономии энергии в 25-40% выразится в повышении цены продажи зданий на 8-11 % по отношению 

к традиционным. 

Это  соотношение  рекомендовано  формализовать  в  класс  экологической  энергоэффективности 

зеленых  стандартов,  который  позволит  убедить  покупателей  в  обоснованности  роста  потребитель-

ской стоимости недвижимости. По существу, реализация требований повышения энергоэффективно-

сти зданий, предусмотренная законом  РК от 14.01.15 г. № 279-V, должна сопровождаться сертифи-

кацией на соответствие зеленым стандартам. [4] 

Анализ применяемых практик оценки техникоэкономической эффективности выявил очень су-

щественный  недостаток,  присущий  и  отечественным,  и  зарубежным  моделям:  на  основе  частного 

набора некоторых энергосберегающих технологий единичного объекта, сравниваемого с произвольно 

выбранным аналогом, делаются масштабные неправомерные обобщения. Такой подход не учитывает 

большое количество значимых факторов и может привести к далеко не оптимальным результатам. 

В рамках проекта UNDP/GEF и Правительства РК «Стандарты и маркировка для продвижения 

энергоэффективности»  в  РК  разработано  «Методическое  руководство  по  определению  и  оптими-

зации цены жизненного цикла LCC». 

В  методическом  руководстве  предлагается  матричная  многоуровневая  модель  оптимизации 

стоимости LCC, включающая в рассмотрение несколько  сотен возможных сочетаний оборудования, 

технологий, систем и выбор из них сочетания, отвечающего минимуму LCC. [5,6] 

Модель  базируется  на  разработанных  матрицах  выбора  альтернативных  вариантов  энергосбе-

регающих технологий для разных типов жилых и общественных зданий с учетом технологий лучших 

практик.  Такой  подход  позволит  по  сравнению  с  моделью  частных  оценок  уменьшить  стоимость 

жизненного цикла на 15-20 %, а в ряде случаев и до 30%. 

С  учетом  трудоемкости  модели  в  руководстве  предложена  блок-схема  программы    расчета  и 

минимизации  LCC.  Практическая  реализуемость  математической  модели  проиллюстрирована  рас-

четными и примерами расчетов по выбору оптимальных вариантов подбора циркуляционных насосов 

систем  отопления,  параметров  трубопроводных  сетей,  вариантов  применения  систем  вентиляции  и 

кондиционирования воздуха.  

 

ЛИТЕРАТУРА 

 

[1]  .Наумов  А.Л.  Энергоэффективный  жилой  дом  в  Москве.  //  Здания  высоких  технологий.  2012.ТПА 

2009 г. №2. - С. 83-84. 

[2]  .СТО НОСТРОЙ 2.35.4 – 2011. «Зеленое строительство». Здания жилые и общественные. Рейтинго-

вая система оценки устойчивости среды обитания. М.: 2011. - С.65 

[3] .Баринова 

Л.С., 

Авдеева 

Л.Н., 

Стороженко 

В.П., 

Авдеев 

С.Г. 

Методические рекомендации по технике-экономической эффективности реконструкции жилых зданий и опре-

делению сроков окупаемости затрат. М.: 1998. - С. 1-15. 

[4]  .Бенуж А., Казейкин В., Подшивалов Д. Методика расчета стоимости владения «зеленым» зданием 

на всех этапах его жизненного цикла. Журнал. Здания высоких технологий. Лето 2015. М.: 2015. - С. 92. 

[5]  .Наумов  А.Л.,  Капко  Д.В.  Лучшие  отечественные  и  зарубежные  энергоэффективные  инженерные 

системы. АВОК №5. М.:2015. - С.4-88. 

[6]  .Журнал АВОК. Москва: АРКТИКА 2015. – С. 44-50. 

 

 

 

 

●

 Технические науки 

 

330                                                                                            

№2 2016 Вестник КазНИТУ

 

 

REFERENCES 

[1]  Nаumоv А.L. Ienеrgоaffеktivnii ghilоi dоm v Моskvе. // Zdаnia visоkih tеhnоlоgii. 2012.ТPА 2009 г. №2. 

- S. 83-84. 

[2]  SТО NОSТRОI 2.35.4 – 2011. «Zеlеnое strоitеlstvо». Zdаnia ghiliе i оbshеstvеnniе. Rеitingоvаia sistеmа 

оczеnki ustоichivоsti srеdi оbitаnia. М.: 2011. S.65 

[3] Bаrinоvа 

L.S., 

Аvdееvа 

L.N., 

Stоrоghеnkо 

В.P., 

Аvdееv 

S.G. 

Меtоdichеskiе  rеkоmеndаzhii  pо  tеhnikе-akоnоmichеskоi  эffеktivnоsti  rеkоnstrukzhii  ghilih  zdаnii  i  оprеdеlеniu 

srоkоv оkupаеmоsti zаtrаt. М.: 1998. - S. 1-15. 

[4]  Bеnuzh А., Каzеikin V., Pоdhivаlоv D. Меtоdikа rаschеtа stоimоsti vlаdеnia «zеlеnim» zdаniеm nа vsеh 

atаpаh еgо zhiznеnnоgо zciklа. Gurnаl. Zdаnia visоkih tеhnоlоgii. Lеtо 2015. М.: 2015. - S. 92. 

[5]  Nаumоv  А.L.,  Каpkо  D.V.  Luchshiе  оtеchеstvеnniе  и  zаrubеghniе  inеrgоiffеktivniе  inghеnеrniе  sistеmi. 

АВОК №5. М.:2015. - S.4-88.  

[6]  Ghurnаl АVОК. Моskvа: АRКТIКА 2015. – S. 23-27. 

 

Пяк О.Ю. Сейдалиев Т.О. 

Жасыл ғимараттар құрылысына энергия тиімділігі 

Түйіндеме. Қарастырылып отырған сұрақтар бүгінде тек Қазақстан Республикасы аумағында ғана емес, 

сонымен қатар шет жерлерде де көкейтесті болып отыр, өйткені құрылыс саласында энергияны үнемдеу, жасыл 

құрылыс  мәселелері  алды  болып  тұр.  Энергияны  үнемдеу  технологияларына  қосымша  қаражаттарды  бағалау 

моделін ұсыну аса маңызды. 

Негізгі  сөздер:  Құрылыс,  энерготиімділік,  жылжымайтын  мүліктер  нарығы,  сатып  алушы,  қымбаттау, 

төлемдер, энергия, энергоресурстар, шығындар, еңбек сиымдылығы 

 

Pyak O.U. Seydaliev T.O. 

Energy efficiency at building of green building 

Summary.  Existent  questions  for  today  are  actual  not  only  in  Republic  of  Kazakhstan  but  also  far  after  his 

limits, because energy-savings, green building stands in the forefront of problems of building industry. That the model 

of estimation of additional expenses offers on energy-saving technologies is especially important. 

Key  words:  Building,  energy  efficiency,  property  market,  customer,  rise  in  prices,  utilization,  payments, 

investments, energy, power resources, expenses, labour intensiveness. 

 

 

 

УДК 53917 

 

A. Suleimenov, A. Kuikabaeva, K. Esenalina, A. Nurmuhanova 

 

(Al-Farabi Kazakh National University, Almaty 

suleimen_8@mail.ru

) 

 

ANALYSIS MODELING BY USING COMSOL MULTIPHYSICS PROGRAM FOR THE 

EFFECTIVE THERMAL CONDUCTIVITY OF LIQUID METAL BLANKET IN FUSION 

REACTOR 

 

Annotation. The effective thermal conductivity of liquid metal blanket is an important design parameter for the 

thermo-mechanical  design  of  WWR-K  Reactor.  In  this  paper,  the  2D  and  3D  theoretical  equations  for  the  effective 

thermal  conductivity  of  Li

2

TiO

3

  pebble  bed  are  derived  and  compared  with  the  modelling  results  obtained  by  using 

COMSOL as a numerical tool and also with available experimental results. The modelling analysis gives the prelimi-

nary result of the effective thermal conductivity of Li

2

TiO

3

 pebble bed. The    lithium    metatitanate   pebble   bed   is   

single   size (Ø1.7-2.0 mm pebbles) with a packing fraction of 61% [2].  

Key  words:  effective  thermal  conductivity,  theoretical  calculations,  modelling  analysis,  Li

2

TiO

3

  pebble  bed, 

Fourier law, Comsol Multiphysics program. 

 

1.  Introduction 

Lithium-based ceramics  have been recognized as promising tritium-breeding  materials for the fusion 

reactor blankets. In this concept Li

2

TiO

3

 as lithium ceramic material will be adopted in the form of pebbles 

for  tritium  breeding  and  helium  as  coolant  and  purge  gas. The  ceramic  pebbles  configuration  has  been  the 

preferred option in most blanket designs due to its potential advantages like simpler assembly of breeder into 

complex  geometry  regions,  uniform  and  stable  pore  network  for  purge  gas  transport,  no  thermal  stress 

 

●

 Техникалық ғылымдар 

 

ҚазҰТЗУ хабаршысы №2 2016                                          

331 

 

cracking because small thermal  gradient across each pebbles, active  control  of bed thermal conductivity by 

varying  the  purge  gas  pressure.  The  WWR-K  Reactor  consists  of  lithium  metatitanate  as  ceramic  breeder 

(CB) material in the form of packed pebble beds. The thermal properties of the lithium ceramic pebble beds 

have a significant impact on blanket’s temperature profile and the  heat  extraction process. So, the  effective 

thermal  conductivity  of  pebble  beds  is  an  important  design  parameter  for  the  temperature  control  in  the 

pebble beds. 

In this paper the theoretical calculation and  modelling analysis for the  effective thermal conductivity 

of Li

2

TiO

3

 pebble bed are performed. The 2D and 3D theoretical  equations for the thermal  conductivity  of 

pebble bed are  derived, and compared  with the  modelling results using COMSOL as a numerical tool. The 

effective thermal conductivity of Li

2

TiO

3

 pebble bed can be preliminarily obtained by analysis modelling or 

theoretical calculation under the lack of experimental set-up at present. It might be a feasible choice to firstly 

calculate  the  effective  thermal  conductivity  of  pebble  bed  based  on  Fourier  law  of  heat  transfer  [5]  before 

going for experimental evaluation of pebble bed thermal conductivity. The mathematical model used in this 

paper for the calculation of  effective thermal conductivity  of Li

2

TiO

3

 pebble bed is based  on a simple ther-

mal  conduction  model,  which  only  depends  on  the  packing  factor  of  pebble  bed,  thermal  conductivity  of 

purge gas helium and solid pebble material. These  Li

2

TiO

3 

pebble  beds  are  subjected  to  volumetric  nu-

clear  heating  caused  by the fusion neutrons; as a result heat is transferred from the  hot  lithium  ceramic  

pebble  beds  to  the  coolant.  The  thermal  properties  of  the  Li

2

TiO

3

  pebble  beds  have a significant im-

pact on the temperature profile of the blanket  and  heat  transfer  from  these  pebble  beds  to  the  coolant.  

The    effective    thermal    conductivity    k

eff

  and    the    interface    thermal    conductance    h,    at   the    pebbles    /  

cooling  plates  interface,  are  the  main  thermal  properties  of  the  Li

2

TiO

3  

pebbles   beds. 

жүктеу/скачать 51,43 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: