Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: XLIV Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 26 июля 2016 г.)

Наука: Химия

Секция: Аналитическая химия

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Мифтахова Р.Е. АНАЛИЗ ВЫБРОСОВ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА (СО2) В ПЕРИОД ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБЪЕКТОВ ЖИЛОЙ НЕДВИЖИМОСТИ НА ПРИМЕРЕ Г. КРАСНОЯРСКА // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. XLIV междунар. студ. науч.-практ. конф. № 7(43). URL: https://sibac.info/archive/technic/7(43).pdf (дата обращения: 18.05.2022)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

АНАЛИЗ ВЫБРОСОВ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА (СО2) В ПЕРИОД ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБЪЕКТОВ ЖИЛОЙ НЕДВИЖИМОСТИ НА ПРИМЕРЕ Г. КРАСНОЯРСКА

Мифтахова Роксана Евгеньевна

студент 2 курса, кафедра ПЗиЭН ИСИ СФУ, г. Красноярск

Назиров Рашит Анварович

научный руководитель,

научный руководитель д.т.н., профессор ИСИ СФУ

Основным загрязнителем атмосферы является СО2, образующийся в результате сжигания органического топлива при выработке электроэнергии и тепла. Для комплексной оценки общей нагрузки на окружающую среду от строительства объектов жилищно-гражданского назначения необходимо оценить уровень вредного воздействия эмиссии углекислого газа (СО2) в атмосферу на отдельных этапах жизненного цикла здания, а именно: производство строительных материалов, возведение объекта, эксплуатация, реконструкция и снос. В связи с обширностью данного вопроса, оценим уровень неблагоприятного воздействии на стадии эксплуатации, как наиболее продолжительного периода жизненного цикла, объектов строительства г. Красноярска.

Расчеты выбросов углекислого газа (СО2) лучше всего поддаются контролю, поскольку они базируются на уравнении окисления углерода:

С + О2 = СО2

или в молярных массах: 12 + 2 * 16 = 12 + 16 * 2 = 44

Следовательно, на 12 молярных масс углерода приходится 44 массы двуокиси углерода. Соответственно, на одну молярную массу углерода приходится массы двуокиси углерода, т.е. на каждую сожженную тонну углерода выбрасывается или примерно 3,67 т двуокиси углерода.

Формулой для расчета выбросов СО2 [3], образующегося при сжигании органического топлива за определенный период времени является формула (1):

                                                           (1)

где:

 – объем годового выброса СО2, т.;

 – масса сожженного топлива, т.;

 – низшая теплотворная способность данного вида топлива, ГДж.;

 – коэффициент выбросов углерода для данного вида топлива т С/Гдж.;

 – коэффициент фракции окисленного углерода для данного вида топлива;

 – коэффициент преобразования углерода в диоксид углерода, равный 44/12, или 3,67.

При анализе вредного воздействия на этапе эксплуатации в расчетах используются различные виды топлива. В таблице 1 представлены, подготовленные Межправительственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК), коэффициенты выбросов углерода, выделяемого при сжигании различных видов топлив [2; 4], коэффициенты низшей теплотворной способности и удельной теплоты сгорания отдельных видов топлив.

 

Таблица 1.

Расчетные коэффициенты

Виды топлива

Ед.изм.

Коэффициент выбросов С, т С/ГДж

Фракция окисленного С

Коэффициенты низшей теплотворной способности, ГДж/ед

Удельная теплота сгорания, КДж/кг

Уголь каменный

1 т

0,0258

0,980

24,703

27000

Уголь бурый

1 т

0,0262

0,980

15,413

13000

Брикеты угольные

1 т

0,0258

0,980

22,86

21000

Кокс

1 т

0,0295

0,980

26,377

29300

Природный газ

1 т

0,01504

0,980

34,78

33500

Мазут

1 т

0,02084

0,980

42,18

40600

Дизельное топливо

1 т.

0,01998

0,980

43,38

43000

 

Подставив данные в формулу (1) получаем результаты по объемам выбросов двуокиси углерода при сжигании 1 т топлива (табл. 2).

Таблица 2.

Количество выбросов СО2 в атмосферу при сжигании топлива

Виды топлива

Объем топлива

Объем выброса СО2, т

Уголь каменный

1 т

2,29

Уголь бурый

1 т

1,45

Брикеты угольные

1 т

2,12

Кокс

1 т

2,8

Природный газ

1 т

1,88

Мазут

1 т

3,16

Дизельное топливо

1 т

3,12

 

Объем топлива, требуемого для отопления жилого дома определяется по формуле (2):

                                                                                        (2)

 

где  – количество выделившейся теплоты (МДж),

q - удельная теплота сгорания, табл. 20 (МДж/кг),

m - масса сгоревшего топлива (кг).

На основании полученных данных можно оценить нагрузку на окружающую среду от эксплуатации данного объекта недвижимости за весь расчетный период по формуле (3):

,                                                                          (3)

где  – общий объем выброса СО2, т.;

Qco2 – объем годового выброса СО2, т.;

m – масса сгоревшего топлива, т.

В работе проведена оценка нагрузки на окружающую среду от эксплуатации следующих объектов жилищно-гражданского назначения:

  1. Многоэтажный жилой дом №12 в микрорайоне «Белые росы» в районе Абаканской протоки, жилого района «Пашенный», Свердловского района г. Красноярска (далее – Объект №1):
  • 24-этажное здание;
  • конструктивное решение – кирпичное;
  • класс энергетической эффективности – В «Высокий».
  1. Комплекс многоэтажных жилых домов 5-го микрорайона жилого района «Нанжуль-Солнечный» по адресу: г. Красноярск, жилой массив индивидуальной застройки «Нанжуль-Солнечный», уч. №ХХI. Жилой дом №6 (далее – Объект №2):
  • 10-этажное здание;
  • каркасное  конструктивное решение;
  • класс энергетической эффективности – В «Высокий».
  1. 1-й квартал V микрорайона жилого массива «Слобода Весны». IV очередь строительства: 5 этап - многоэтажный жилой дом №4.2 со встроенными нежилыми помещениями и инженерным обеспечением (далее – Объект №3):
  • 26-этажное здание;
  • конструктивное решение – монолитно-каркасное;
  • класс энергетической эффективности – В «Высокий».
  1. 1-й квартал V микрорайона жилого массива «Слобода Весны». IV очередь строительства: 4-й этап - многоэтажный жилой дом №4.3 со встроенными нежилыми помещениями и инженерным обеспечением», почтовый адрес - г. Красноярск, ул. 9 Мая, 83 (далее – Объект №4):
  • 26-этажное здание;
  • конструктивное решение - монолитный железобетон с несущими поперечными и продольными стенами;
  • класс энергетической эффективности – В «Высокий».

За расчетный период примем минимальный срок эксплуатации объектов жилищно-гражданского назначения – 50 лет.

Исходные данные принимаем согласно фактическим данным энергетического паспорта каждого объекта. Информация по потребности в тепловой энергии приведена в сводной таблице 3.

Таблица 3.

Расчетные характеристики энергетических паспортов

Наименование расчетных параметров

Обозначение и ед. изм. параметра

Объект №1

Объект №2

Объект №3

Объект №4

Расход тепловой энергии за отопительный период

Qhy,

МДж

6312645

4674344

4732704

3254465

Отапливаемая площадь

Ah, м2

18423,38

10905,6

17918

17918

Расход тепловой энергии за отопительный период на 1 м2

qhy,

МДж

342,6

428,6

264,1

181,6

 

На основании исходных данных по формуле (2) определим кол-во необходимого топлива на отопление помещений рассматриваемых объектов жилищно-гражданского назначения в течение расчетного периода - 50 лет (табл. 4).

Таблица 4.

Потребность в топливе для отопления объектов

Наименование расчетных параметров

Ед. изм.

Объект №1

Объект №2

Объект №3

Объект №4

Уголь каменный

т

11 690,1

8 656,2

8 764,3

6 026,8

Уголь бурый

т

24 279,4

17 978,3

18 202,7

12 517,2

Брикеты угольные

т

15 030,1

11 129,4

11 268,3

7 748,7

Кокс

т

10 772,4

7 976,7

8 076,3

5 553,7

Природный газ

т

9 421,9

6 976,7

7 063,8

4 857,4

Мазут

т

7 774,2

5 756,6

5 828,5

4 008,0

Дизельное топливо

т

7 340,3

5 435,3

5 503,1

3 784,3

 

На основании данных таблиц 2, 4 определим нагрузку на окружающую среду от эксплуатации объектов жилищно-гражданского назначения за весь расчетный период по формуле (3).

Т.к. рассматриваемые объекты недвижимости имеют различную площадь, для проведения сравнительной характеристики приведем полученные данные по выбросам СО2 к единообразию, т.е. определим кол-во выделенного СО2 за расчетный период на 1 м2, результаты представлены в таблице 6.

Таблица 6.

Объемы выбросов СО2 от сжигания топлива на стадии эксплуатации объектов недвижимости за 50 лет на 1 м2

Наименование расчетных параметров

Ед. изм.

Объект №1

Объект №2

Объект №3

Объект №4

Уголь каменный

т/м2

1,45

1,82

1,12

0,77

Уголь бурый

т/м2

1,91

2,39

1,47

1,01

Брикеты угольные

т/м2

1,73

2,16

1,33

0,92

Кокс

т/м2

1,64

2,05

1,26

0,87

Природный газ

т/м2

0,96

1,20

0,74

0,51

Мазут

т/м2

1,33

1,67

1,03

0,71

Дизельное топливо

т/м2

1,24

1,55

0,96

0,66

 

 

Наибольшие теплопотери приходятся на объект №2 (рис.1) (Комплекс многоэтажных жилых домов 5-го микрорайона жилого района «Нанжуль-Солнечный» по адресу: г. Красноярск, жилой массив индивидуальной застройки «Нанжуль-Солнечный», уч. №ХХI. Жилой дом №6), в результате чего требуется больше энергии и топлива для отопления 1м2 на протяжении периода эксплуатации объекта, и, как следствие, наибольшее количество выбросов двуокиси углерода в атмосферу.

Рисунок 1. Объем выделения СО2 на стадии эксплуатации объектов недвижимости за 50 лет на 1 м2

 

Таким образом, в результате проведенных расчетов наиболее экологически чистым топливом для отопления жилого дома является природный газ. При отоплении природным газом выделяется СО2 почти в половину меньше от количества выделяемого СО2 при отоплении бурым углем.

 

Список литературы:

  1. Белоусов, В. Н. Энергосбережение и выбросы парниковых газов (СО2): уче. пособие/ В. Н. Белоусов, С. Н. Смородин, В. Ю. Лакомкин. – Санкт –Петербург, 2014. – 53 с.
  2. ГОСТ Р 54257-2010. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования – Введ. 01.09.2011. – Москва: Стандартинформ, 2011. – 14 с.
  3. Жусип, Ж. А. Оценка загрязнения окрестностей города Алматы при сжигании угля [Электронный ресурс] / Ж. А. Жусип, А. В.  Омарова // Научное сообщество студентов XXI столетия. – 2013. – № 12. – Режим доступа: https://sibac.info.
  4. РНД Методические указания по расчету выбросов парниковых газов от тепловых электростанций и котельных Введ. 2010. – Астана, 2010. – 15 с.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом