CC BY
1UO'T: 728.6.697.76
ENERGIYA TEJAMKOR BINOLARNING VUJUDGA KELISH VA TARAQQIYOT
JARAYONLARI
Norov Nusiratjon Nuralievich (PhD), dots. Toshkent arxitektura-qurilish universiteti
Kuchkarboev Rustam Utkurovich (PhD), dots. Toshkent arxitektura-qurilish universiteti
elektron manzil: [email protected]
Annotatsiya. Ushbu maqolada energiya tejamkor binolarning paydo bo'lish tarixi va rivojlanish istiqbollari keltirilgan. Bundan tashqari, maqolada xorijiy mamlakatlarda energiya tejaydigan binolarning paydo bo'lishi tarixi, energiya tejaydigan binolarning birinchi muvaffaqiyatli pilot loyihalari, hamda energiya tejaydigan binolar xavfsizlik va ishonchlilik uchun me'yoriy talablarga javob berishi bo'yicha ma'lumotlar keltirilgan.
Аннотация. В данной стате представлена история возникновения и перспективы развития энергоэффективных зданий. Кроме того, в стате представлена информaция об истории появления энергосберегающих зданий в зарубежных странах, первых успешных пилотных проектах энергосберегающих зданий, а также о том, что энергосберегающие здания соответствуют нормативным требованиям по безопасности и надежности.
Abstract. This article presents the history of the emergence and prospects for the development of energy-efficient buildings. In addition, the article provides information about the history of the appearance of energy-saving buildings in foreign countries, the first successful pilot projects of energy-saving buildings, as well as that energy-saving buildings comply with regulatory requirements for safety and reliability.
Tayanch so'zlar: quyosh radiatsiyasi, quyosh kollektorlari, energiyasamaradorlik, insolyatsiya, osmono'par bino, quyoshdan himoya qiluvchi qurilma, muqobil energiya manbalari, avtomatik boshqarish, energiya sarfi, ekouylar, pilot loyihalar.
Ключевые слова: солнечное излучение, солнечные коллекторы, энергосбережение, инсоляция, небоскреб, солнцезащитное устройство, алтернативные источники энергии, автоматическое управление, энергопотребление, экодома, пилотные проекты.
Keywords: solar radiation, solar collectors, energy saving, insolation, skyscraper, sun protection device, alternative energy sources, automatic control, energy consumption, eco-houses, pilot projects.
Hozirgi kunda atrof-muhit resurslaridan foydalanish va energiyani ist'emol qilish darajasi bo'yicha dunyo amaliyotida bir nechta turdagi binolar qo'llaniladi:
1. Energetik jihatdan tejamkor bo'lgan quyosh radiatsiyasini kuchli yutishga mo'ljallangan, lekin olingan issiqlikni saqlash sistemalari o'rnatilmagan binolar;
2. Minimal energiya yo'qotadigan, issiqlikni maxsus yutish, taqsimlash va saqlash sistemalariga ega bo'lgan bino(quyoshli uy)lar;
3. Energetik jihatdan samarador binolar, optimal tanlangan hajmiy tarixiy yechim, shakli, ko'rsatkichlari va kuchli issiqlik himoyalash bu binoda issiqlikni y o'qotilishi minimum darajaga tushirilgan (ekouylar) binolar[3].
Tahlillarga ko'ra, xorijiy mamlakatlarda energiya tejaydigan binolarning paydo bo'lishi tarixini o'rganish XX asrning 70-yillarida paydo bo'lgan me'yoriy va uslubiy manbalarni tahlil qilishdan boshlagan.
Yetakchi xorijiy olimlar va siyosatchilar e'tirof etganidek, ushbu tamoyillarga erishish uchun texnik, iqtisodiy, ekologik va ijtimoiy chora-tadbirlar o'rtasidagi bog'liqlik, o'sha vaqtdan
boshlab yetakchi olimlar qurilish obyektlari va tashkilotning energiya samaradorligini oshirish bo'yicha global tadqiqot ishlarini bajarganlar va qurilish ishlab chiqarish texnologiyasining barqaror rivojlanish strategiyasini yaratish ustida izlanganlar[1].
O'tmishda energiyatejamkorlikni belgilovchi ko'rsatkich bo'lmagan, binoning energiya iste'moli loyiha sifatining ustun mezoniga aylandi. Vaqt o'tishi bilan o'rganish obyekti o'zgardi va kengaydi, binoda energiyadan foydalanish samaradorligini aniqlash zarurligi k o'rinib qoldi.
Birinchi energiya tejaydigan binolar bitta maqsadga erishishga qaratilgan me'moriy, rejalashtirish va muhandislik yechimlarini birlashtirgan ko'rgazma tajriba loyihalari - ularni asosiy maqsadi binolarni isitish, shamollatish va saqlash uchun energiya manbalarini tejash va binolarda qulay mikroiqlim yaratish bo'lgan[3].
Birinchi xorijiy energiya tejaydigan bino AQSh ning Nyu-Xempshir shtatida 1972-yilda qurilgan (1-rasm). Uning funksional maqsadi ma'muriy, maydoni 15600 kv.m., qavatlar soni 6, tashqi yopiq tuzilmalarning issiqlik uzatish qarshiligi 0,53 m20C/Vt, qoplamalar 1,17 m20C/Vt, derazalar 0,16 m2 * °C / Vt.
1-Rasm. Energiyani tejaydigan bino (AQSh, Nyu-Xempshir, 1972-y).
Shuni ta'kidlash kerakki, energiya tejaydigan binolarning birinchi muvaffaqiyatli pilot loyihalari, asosan, sovuq bo'lgan mamlakatlarda muvaffaqiyatli amalga oshirildi.
2-Rasm. Energiya tejaydigan "YeKONO-uy"binosi (Finlyandiya, Otaniemi, 1973-y).
Ushbu binoning energiya samaradorligi quyidagi omillar ta'sirida shakllangan:
- binoning minimal sirt maydoni (kub);
- kichik oynalar maydoni (10%);
-ochiq rangli tom (quyoshning past assimilyatsiya koeffitsiyenti radiatsiya);
- shimoliy tomon sirlanmagan;
- derazalar uchun vertikal va gorizontal quyoshdan himoya qiluvchi qurilmalar.
Binolarni isitish va to'plangan issiqlikni saqlash masalasi bino uzoq isitiladigan davr uchun
murakkab bo'lgan. Shunday qilib, 1973-yilda Finlyandiyada (Xelsinki yaqinida) "YeKONO-uy" innovatsion energiya tejovchi binosi qurilgan (2-rasm).
Uning funksional maqsadi ma'muriy bo'lib, bino ikki qismdan iborat (1979-yilda qurilgan), umumiy maydoni 36 990 m2, qavatlar soni-6, binoning birinchi qismining yillik solishtirma issiqlik iste'moli 124 kvt/m2, elektr iste'moli 79 kvt /m2, binoning birinchi qismining yillik o'ziga xos issiqlik iste'moli 70kvt/m2, elektr iste'moli 57 kvt/m2 bo'lgan[6].
Ushbu binoning energiya samaradorligi quyidagi omillar ta'sirida shakllangan:
- binoning ichki hajmidan samarali foydalanish modulli loyiha hujjatlarida (liftlar, hammom va binoning markazidagi shamollatish kanallari qo'llab-quvvatlash tuguni sifatida, shamollatish kanallari va elektr simlarini yotqizish uchun taxta plitalaridagi bo'shliqlardan foydalanish);
- infiltratsion issiqlik yo'qotilishini kamaytirish uchun silindrsimon koaksiyal havo kanallari qurilmasi va vestibyullarning muhrlanishi tufayli issiqlik quvvati oshgan inshootlarni o'rab olish;
- bino, maishiy odamlardan issiqlik chiqindilaridan foydalanish texnika va uskunalar;
- yopiq inshootlarga qo'shimcha issiqlikni ta'minlaydigan ichi bo'sh taxta plitalarini joylashtirish;
- shamollatiladigan derazalar: havo o'tishi uchun yoriqlar qurilmasi, qishda derazalarni isitish va yozda sovutish;
- quyosh nurlanishidan issiqlikni to'playdigan va uni suyuq sovutish suvi orqali issiqlik almashtirgichga o'tkazadigan quyosh kollektorlari, so'ngra bino tagida to'planib, issiqlik akkumulyatori bo'lib xizmat qiladi;
- shamollatish bilan birlashtirilgan havo isitish tizimi karbonat angidridni kuzatish sensorlari, ularning ishlashi sizga kerakli miqdordagi tashqi havoni sirkulyatsiyaga avtomatik ravishda qo'shish imkonini beradi;
- avtomatik sozlash bilan energiya tejaydigan yoritish tizimi tabiiy insolyatsiyani hisobga olgan holda yorug'lik darajasining;
- konditsionerni avtomatik boshqarish tizimi va yoritish uskunalari.
Binolarning energiya samaradorligiga nafaqat loyihalash va qurilish jarayonida yoki yangi qurilgan binolarda, shuningdek, qayta qurish jarayonida ham erishish mumkin. Masalan, Kopengagen Daniyada yoritish tizimi bilan jihozlangan ko'p kvartirali turar-joy binosi rekonstruksiyasi (3-rasm).__
3-Rasm. Rekonstruksiya qilingan energiya tejamkor bino (Daniya, Kopengagen 1995-y).
Ushbu omillarni amalga oshirish quruvchi muhandislarga binoni isitish va issiq suv bilan ta'minlash uchun energiya sarfini 54% va 37,5% ga kamaytirishga erishishga imkon berdi [4].
Energiya tejaydigan binolarning paydo bo'lishi va rivojlanishi tarixini o'rganish xorijiy mamlakatlarda energiya samaradorligi har xil turdagi osmono'par binolar uchun zamonaviy binolarning ajralmas xususiyati sifatida rivojlanganligini ko'rsatdi. Energiyani tejaydigan osmono'par binoning yorqin namunasi - Frankfurt-Mayndagi ko'p qavatli "asosiy minora" binosi (4-rasm). Binoning umumiy maydoni 101705 m2. Bino hozirda Germaniyadagi eng baland to'rtinchi bino hisoblanadi. Ushbu osmono'par binoning o'ziga xos muhandislik xususiyati yerning issiqligidan foydalanib binoni quwatiantirishdir. Poydevor qoziqlariga quvurlar tarmog'i yotqizilgan, ular orqali sovutish suvi (suv) aylanadi. Umuman olganda, u binoni qo'llab-quvvatlash uchun ishlatiladi Diametri 112 dan 1,5 m gacha bo'lgan 1,8 qoziq, 50 m chuqurlikka yetadi, umumiy uzunligi sovutish suvi aylanadigan quvurlardan 80 km dan ortiq. Issiqlik tashuvchisi yordamida yerning issiqligi yoki sovuqligi issiqlik almashtirgich orqali konditsioner tizimi orqali amalga oshiriladi[2,6].
Zamonaviy xorijiy energiya tejaydigan binolar ko'plab fanlarning yutuqlarini o'zida mujassam etgan ilmiy fikr yutug'ining haqiqiy ramzidir. Norman Foster - taniqli arxitektor va noyob energiya tejaydigan binolarning loyihachisi: britaniyalik arxitektor, Imperator va Prisker mukofotlari sovrindori, Rossiya badiiy akademiyasining xorijiy faxriy a'zosi, Buyuk Britaniya qirolichasi tomonidan zodagonlik unvoniga sazovor bo'lgan. Norman Foster 32 yoshida o'z kompaniyasini ochdi va atrofida bir necha o'nlab noyob binolarni yaratdi. Dunyoda energiya xarajatlarini 20-25% ga kamaytirishga katta hissa qo'shgan. Uning binolari atrof-muhitdan iste'mol qilinadigan resurslardan oqilona sarflanib, sayyorani saqlab qolish uchun inson atrof -muhitining barqaror rivojlanishi tamoyillariga asoslanadi [5,9].
4-Rasm. Frankfurt-Mayndagi ko'p qavatli asosiy minora binosining ko'rinishi (Germaniya).
Binoning 20 m qalinlikdagi poydevor plastinkasida 3,8 bo'shliq mavjud, bu orqali sovutish suvi ham aylanadi. Qishda binoning tomidagi sovutish suvi tashqi havo bilan sovutiladi. Sovuq havo poydevor plitasida to'planadi va keyin yozda ofis maydonini sovutish uchun ishlatiladi [8, 12].
Issiqlik ta'minoti tizimi bilan bir qatorda asosiy minoraning energiya samaradorligi quyidagi omillar bilan shakllanadi:
- olib tashlangan havoni issiqlik bilan tiklash bilan konditsioner tizimini qurish; -muhrlangan quvurlar bilan sovutilgan issiqlik intensiv qoplamalar;
- ofis binolarini isitish uchun konvektorlar;
yuqori issiqlik va quyoshdan himoya qilish xususiyatlariga ega shaffof yopiq tuzilmalar;
- kripton bilan to'ldirilgan va metall oksidi bilan qoplangan ikki qatlamli oyna quyoshdan himoya qilish funksiyalarini bajaradigan plyonka (ikki qatlamli oynaning issiqlik qarshiligi 0,88 m20C / Vt);
-tabiiy gaz bilan ishlaydigan muqobil energiya manbalari;
-sovutilgan shiftlar va panel-sovutish va isitish uchun energiya xarajatlarini kamaytirish, shuningdek, qulaylikni yaxshilash uchun nurli isitish;
- muhandislik uchun "aqlli" avtomatik boshqaruv tizimi qulaylikni ta'minlash uchun uskunalar ichki iqlim parametrlari va energiya xarajatlarini kamaytirish;
- sun'iy yoritish darajasini avtomatik boshqarish va yangi turdagi yorug'lik lampalaridan foydalanishni kamaytiradi energiya xarajatlari 20-25% ga.
Yana bir noyob energiya tejaydigan bino Norman Foster tomonidan ishlab chiqilgan Londonda qurilgan Buyuk London ma'muriyati binosi (Siti-Xoll) (6-rasm). Bino g'ayrioddiy Darth Vader dubulg'asi, piyoz yoki to'g'ralgan tuxum shaklga ega, uni shaharliklar deb chaqirishadi. Fosterning o'zi binoning g'ayrioddiy shaklini sirt maydonini kamaytirish istagi bilan izohladi, osmono'par bino va u iste'mol qilgan elektr energiyasini tejash bilan alohida ahamiyat kasb etadi[1,12].
Norman Foster Qozog'iston poytaxtida 127 ming m2 maydonga ega dunyodagi eng katta chodirsimon bo'lgan bino loyihasini yaratdi. Gigant binoda po'lat qurilmalardan qurilgan va majmua ichida maxsus mikroiqlimni yaratadigan materiallar bilan qoplangan. Endi "Xan Shat ir" binosi yuzlab do'konlar, ofislar, restoranlar, kurort markazi va ulkan avtoturargoh mavjud. Hatto Maldiv orollaridan qum olib kelingan va sun'iy plyaj kurorti ham mavjud. "Xan Shat ir" binosi mustaqil davlatlar hamdo'stligi mamlakatlari hududidagi yagona loyihaga aylandi, Forbes jurnaliga ko'ra dunyodagi eng yaxshi o'nta eko-binolar qatoriga kirdi (6-rasm).
5-Rasm. Siti-Xoll, London.
Norman Fosterning qolgan loyihalari yuqori ekologik tozaligi bilan ajralib turadi. Qayta ishlangan po'latning 85% osmono'par bino qurilishida ishlatilgan, binoning isitish tizimlarida shamollatish uchun tashqi havo, markaziy suv tizimiga yetkazib beriladigan yomg'ir suvi ishlatiladi. Bu suvdan o' simliklarni sug'orish uchun ham foydalaniladi va ulkan derazalar energiya iste'mol qilishga imkon beradi, shuningdek, u loyihalagan binolar kam elektr energiyasini iste'mol qilishi bilan ajralib turadi[3,7].
6-Rasm. «Xan Shatir», Qozog'iston.
Shunday qilib, xorijiy mamlakatlarda energiya tej aydigan binolar paydo bo'lishining yarim asrlik tarixi davomida sezilarli evolyusiyani boshdan kechirdi, binolarni loyihalash uchun tashqi tashqi to'siq konstruksiyalarigni izolyatsiya qilish tamoyillari atrof-muhit bilan barqaror rivojlanish zarurligini anglash, insoniyat bilan uyg'unlik, iqtisodiyot va nafaqat energiya, balki boshqa turdagi resurslardan samarali foydalanish zarurligini ko'rsatdi. Ko'rinib turibdiki, energiya tejaydigan binolar nafaqat loyihalash bosqichida, balki butun ekspluatatsiya jarayoni davomida minimal energiya sarfi talablariga javob berishi kerak. Energiyasamarali binolarni loyihalash, qurilish-montaj ishlari, qurilishni boshqarish, konstruksiyalarni ishlatish va (demontaj qilish) jarayonlarini o'z ichiga olgan hayotiy tajribadan iborat. Shu bilan birga, energiya tejaydigan binolar xavfsizlik va ishonchlilik uchun me'yoriy talablarga javob berishi, shuningdek, standartda iste'molchilarning zarur qulaylik darajasini ta'minlashi kerak yoki butun hayot sikli davomida energiya sarfini kamaytirish imkonini berishi lozim [4,11].
Tahlillarga ko'ra, energiyatejamkorlikni yaxshilash uchun belgilangan talablarni bajarish binolarning energiya samaradorligi rivojlandi va rivojlanishi asta-sekin davom etmoqda. Yevropa mamlakatlarida, energiyatejamkorlikni qayta ko'rib chiqish orqali va binolarning termal himoyasi hamda boshqa xususiyatlari uchun tartibga soluvchi talablarning xalqaro integratsiyasi va ko'rsatmalarini qabul qilingan. Yevropa mamlakatlaridagi zamonaviy binolarning energiya samaradorlik xususiyatlariga qo'yiladigan asosiy talablar 7-rasmda keltirilgan._
Yevropa ittifoqi mamlakatlarining yagona energiya tizimi sifatida binolarga yondoshuvini
integratsiya qilish majburiyatlari orqali energiya samaradorligini me'yorlash metodologiyasi
Jamoat binolarida energiya tejashni rag'batlantirish, minimal yoki nol energiya sarfiga o'tish ,
ularning energiya sertifikatlaridan foydalanish imkoniyatlari
1
Binolarning energiyasamaradorligini sertifikatlash, qurilish muxandislik tizimlarini holatini
muntazam monitoring qilish
I
Barcha binolarni kapital ta'mirlash va rekonstruksiya qilishda muxandislik tizimlarini
almashtirish uchun minimal talablar
T
Qiyosiy tahlil metodologiyasini joriy etish binolar energiyasamaradorligi xususiyatlariga
minimal talablar
T
Binolar energiya iste'molini minimal yoki nol darajasiga erishish, ayniqsa, qayta tiklanadigan
energiya manbalari orqali
T
Binolarning energetik pasportlarini majburiy to'ldirish va binolarning narxini aniqlashda
ularning qiymatlarini hisobga olish
7-Rasm. Binolarning energetik xususiyatlari uchun zamonaviy Yevropa talablari
O'zbekistonda ham passiv tizimlar bo'yicha muayyan tadqiqotlar olib borildi, bir nechta tajriba obyektlari qurildi (O'zbekiston Fanlar akademiyasini Fizika-texnika institutining R.R.Avezov nomidagi maktabi). 1979-yilda Toshkent viloyatining Ulug'bek posyolkasida, O'zbekiston Fanlar akademiyasining Fizika-texnika institutini ishlanmasiga ko'ra "O'zgiproselstroy"ning loyihasi bo'yicha passiv quyosh isitish tizimiga ega bo'lgan ikki qavatli ikki kvartirali (ikki xonadonli) turar joy binosi qurildi. Bunday holda, oddiy qurilish uyiga passiv tizim (Tromb devori) qo'llanilgan. Ikkala kvartira ham bir xil rejalashtirish sxemasiga ega. Umumiy xona, oshxona, hammom va qozonxona birinchi qavatda joylashgan; uchta yotoq xonasi va hammom ikkinchi qavatda joylashgan. Xonalar janubiy fasadda joylashgan quyosh qabul qilgichiga tomon loyihalangan va shimolga yo'naltirilgan. Havo kanallari ship ostida joylashgan bo'lib, ular sun'iy aylanishni (sirkulyatsiyani) ta'minlash uchun o'qli ventilatorlar bilan jihozlangan. Gelio fasadga chiqadigan xonalar devorning yuqori va pastki qismida joylashgan teshiklari (20x30 sm) bo'lgan isitish moslamasi bilan bog'langan [11].
Dala kuzatuvlari 1980-yil yanvar, fevral oxirlari va mart oyining boshlarida o'tkazildi. Uy kam issiqlik qarshiligi (issiqlik chidamliligi) bilan odatiy qurilishga ega bo'lganligi sababli xonalarda 10-16 darajagacha keskin harorat o'zgarishi kuzatildi, bu turar-joy binolari uchun qabul qilinishi mumkin emas (8-rasm).
1979 Й
K,M i и + .^z cz
ёз ■+- ss 74:
¿Щ: r
8-Rasm. Toshkent viloyatida qurilgan quyosh uyi (1979-y).
Xulosa qilib aytganda, ilg'or xorijiy mamlakatlarda belgilangan davrda (XX asrning 70-yillaridan bugungi kungacha) binolarning energiya samaradorligiga qo'yiladigan talablar va ularga erishishning ilmiy asoslari o'zgardi. Bulardan asosiylari sifatida quyidagilarni belgilash mumkin:
- binolarni isitish uchun issiqlik energiyasini iste'mol qilishni 28%-50% ga kamaytirishga qo'yiladigan talablar;
- birlamchi energiya sarfini kamaytirish uchun turar-joy binolari asosiy energiya sarfini 30% gacha kamaytirishga qo'yiladigan talablar;
- binolarda qayta tiklanadigan energiya manbalaridan foydalanishga qo'yiladigan talablar;
- yuqori sifatli issiqlik izolatsiyasi tufayli binolarning atrof - muhit bilan issiqlik almashinuvini minimallashtirishga qo'yiladigan talablar;
- binolarning energiya samaradorligini oshirish orqali issiqxona gazlari chiqindilarini cheklashga qo'yiladigan talablar;
- binolarning energetik pasportlarini ishlab chiqishga qo'yiladigan talablar;
- binolardan foydalanish paytida energiya sarfini muntazam ravishda kuzatib borish uchun talablar;
- energiya iste'moli darajasini pasaytirish bo'yicha chora-tadbirlarni davlat tomonidan subsidiyalash mexanizmlarini yaratish;
- binolar energiya samaradorligini oshirish dasturlarini majburiy qabul qilish.
ADABIYOTLAR
1. Алоyaн Р.М., Федосов С.В., Опарина Л.А. Энергоэффективные здания состояние, проблемы и пути решения. Иваново: ПресСто, 2016. -276 с.
2. Норов Н., Худайназарова Yu. ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЗДАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОВРЕМЕННЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИях УЗБЕКИСТАНА //International Bulletin of Applied Science and Technology. - 2023. - Т. 3. -№. 9. - С. 217-222.
3. Norov N. N. et al. TURAR-JOY BINOLARIDA ENERGIYA ISTE'MOLI HOLATI VA ENERGIYA TEJAMKORLIKNI TA'MINLASH MASALALARI //GOLDEN BRAIN. - 2023. - Т. 1. - №. 1. - С. 157-159.
