Пути повышения энергоэффективности инженерных систем зданий реферат

Обновлено: 05.07.2024

Сегодня перед строительным комплексом России стоит широкий спектр задач, которые охватывают как технические, экономические, так и социальные проблемы, от своевременного решения которых будет зависеть успех проведения реформ и в жилищно-коммунальном комплексе. Одним из возможных путей является повышение энергоэффективности, энергообеспечения жилищно-коммунальной сферы, охватывая территорию и каждый дом о источника до потребителя.

Одной из причин кризисного состояния системы теплоснабжения ЖКХ является низкая степень коррозионной устойчивости всей трубопроводной сети, транспортирующей тепло. Потери тепла через тепловые сети сегодня достигают 30%, а в некоторых случаях и 50%, плюс возрастание количества аварий тепловых сетей. Для повышения надежности тепловых сетей должны быть приняты необходимые меры для санации существующих сетей и строительства новых из более коррозион-ностойких материалов и применения технологий, повышающих их коррозионную устойчивость.

Однако существует и другая энергосберегающая технология теплоснабжения ЖКХ, позволяющая существенно сократить протяженность тепловых сетей, а иногда и вовсе отказаться от них. Использование автономного теплоснабжения в районах с развитой системой газификации дает возможность строить не магистральные, а внутриквартальные тепловые сети, причем запроектировать параметры теплоносителя 115-70°С, что позволяет вывести стальные трубы тепловых сетей из зоны температур активной коррозии.

В результате рассмотрения технико-экономических и экологических показателей схем теплоснабжения появился вариант автономного теплоснабжения путем строительства пристроенных автономных источников тепла (АИТ). При использовании АИТ ликвидируется необходимость строительства магистральных тепловых сетей с сооружением на них узлов рассечек насосных станций, что позволяет уменьшить капитальные затраты. Помимо этого полностью исчезают потери, даже расчетные, объективно присущие тепловым сетям и повышается энергетическая эффективность всей системы. Соответственно, исчезает источник роста этих потерь в процессе эксплуатации, сокращается расход воды на подпитку тепловых сетей и расход электроэнергии на перекачку теплоносителя.

Более рациональным и, тем не менее, подлежащим экономической и экологической оценке решением ликвидации ненадежного звена системы теплоснабжения является устройство крыш-ных АИТ, при которых ликвидируется необходимость строительства и потери, связанные с ними не только магистральных, но и внутри квартальных тепловых сетей. В этом случае, увеличение стоимости строительства на 10-15% по сравнению с пристроенными АИТ с лихвой оправдывается еще большим увеличением энергетической эффективности системы,что происходит за счет ликвидации промежуточных непроизводительных потерь и сокращения экологического ущерба на окружающую среду вследствие действительного уменьшения количества сжигаемого топлива и применения экологически безопасного оборудования.

Однако в проектировании и строительстве крышных АИТ накопилось достаточное количество негативных оценок. Несмотря на выход изменения № 1 СНиП М-35-76 "Котельные установки" и "Свода Правил по проектированию автономных источников тепла" СП 41-104-2000 и содержащихся в них рекомендациях по осторожному подходу к выбору оборудования, продолжается практика применения в крышных АИТ громоздкого, тяжеловесного оборудования: используются стальные жаро-трубные котлы с надувными вентиляторными горелками с достаточно высокой эмиссией NO.

Такое оборудование характеризуется достаточно большим удельным весом от 5 до 10 кг/кВт мощности, высоким уровнем шума и вибрации, а шумоподавляющие, виброизолирующие мероприятия и устройства в этих проектах не используются. Все это приводит к утяжелению несущих конструкций жилых зданий, наличию шума и вибрации в жилых помещениях. К сожалению такие случаи имели место и в Москве, и в области. Совсем недавно институт столкнулся с таким случаем в Салехарде.

И это несмотря на то, что существуют котлы отечественного и импортного производства с малым удельным весом от 0,8 дс 1,5 кг/кВт мощности, малошумные, без вибрации с горелками с низкой эмиссией Nox. А меры по подавлению шума и вибрации достаточно полно описаны в выше обозначенных нормативных документах. Все это свидетельствует о неквалифицированного подходе к проектированию и, к сожалению, проходит миме внимания инспектирующих и надзорных органов.

Существенно повышается энергетическая эффективность системы теплоснабжения (оценивается только КПД котла 92-96%) и исключается полностью трубопроводная сеть при применении в экономически оправданных случаях поквартирногс теплоснабжения на основе двухконтурных настенных газовых котлов с закрытой топкой. Такие котлы характеризуются малым удельным весом до 0,5 кг/кВт мощности, бесшумностью низкой эмиссией Nox и не оказывают влияние на воздушный баланс в жилых помещениях. Но, к сожалению, в России серийное производство таких котлов еще не освоено.

При проектировании систем также необходимо учитывать особенности, влияющие на выбор оборудования, устройства дымоудаления, воздухоподачи и безопасности. Неквалифицированный подход к этим вопросам может привести к негативным последствиям, которые уже имели место в практике проектирования. Поэтому целесообразно эти системы проектировать на основе территориальных строительных норм, учитывающих местные условия.

Таким образом, в экономически и экологически оправданных случаях появляется возможность исключения ненадежного звена системы теплоснабжения, каковым является трубопроводная сеть, с одновременным повышением энергетического эффекта системы за счет уменьшения или устранения непроизводительных потерь. Тем не менее, это не исключает необходимость использования в системах тепло-, водоснабжения трубопроводов из коррозионностойких материалов с достаточно эффективной теплоизоляцией. Следует отметить, что хотя уже давно назрела необходимость, трубы из полимерных материалов с большим сроком службы для температурных условий выше 95°С пока отсутствуют.

Следующим существенным объектом повышения энергоэффективности системы является само жилое здание и квартира в нем как непосредственные потребители. На диаграммах представлены структуры теплопоступления в жилые помещения, структуры соотношения расходов тепла и потенциальные возможности повышения энергоэффективности за счет внедрения энергосберегающих технологий в само жилое здание, что, впрочем, не зависит от системы теплоснабжения: централизованное оно или автономное и на каком топливе работает источник тепла.

Натурные тепловизионные обследования, проводившиеся фирмой АОЗТ ТТМ (Техника, Тепловидение, Медицина) в Санкт-Петербурге, Москве, а также городах и поселках Северо-Западного региона в 2000-2002 гг. по заданию Госстроя РФ, показали, что в зданиях современной застройки, в том числе элитных, фактические значения основных теплотехнических параметров ограждающих конструкций, как правило, не соответствуют ни современным нормативным требованиям (СНиП 11-3-79*), ни проектным (расчетным) данным. Исключением из числа обследованных зданий является только комплекс административных зданий, построенных по заданию "Стройтрансгаза" в 1999 г. югославской фирмой "Прогресс" в Москве.

Низкое качество теплозащиты отапливаемых зданий приводит к недопустимому уровню теплопотерь через ограждающие конструкции и перерасходу тепла на отопление. Одной из основных причин несоответствия фактического количества теплоизоляции объектов нормативным требованиям является отсутствие таковых к качеству теплоизоляции ограждающих конструкций готового объекта, полученных в результате натурных обследований с последующим оформлением теплоэнергетического паспорта.

Повышение уровня теплозащиты и воздухопроницаемости ограждающих конструкций зданий в последние годы принималось без учета особенностей и взаимосвязи систем инженерного оборудования (отопления, вентиляции) с конструкциями здания. Повышение уровня теплозащиты зданий за счет увеличения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций и снижения воздухопроницаемости окон, с одной стороны, обеспечило снижение расхода тепла на отопление, а с другой - ухудшило условия работы вентиляции. В современных зданиях практически отсутствует инфильтрация, вытяжная вентиляция не работает, создавая дискомфортные условия проживания. Поэтому необходимо использовать устройство вытяжной вентиляции с механическим побуждением через саморегулирующиеся вытяжные решетки, реагирующее на повышение влажности или содержания СО в помещениях. При этом должна быть организована и подача наружного воздуха системой приточной вентиляции или через приточные отверстия в наружном ограждении, в том числе путем устройства таких отверстий в конструкциях современных герметичных окон, которые работают за счет разности давлений внутри и вне помещений.

Вероятно, пора решить эту проблему хотя бы экспериментальным путем, используя зарубежный опыт, а заводам, выпускающим стеклопакеты, освоить их производство с такими устройствами. Тем более что в зарубежной практике применение устаревшей схемы вентиляции при строительстве и реконструкции жилого фонда запрещено строительными нормами. При этом современная схема вентиляции дает возможность не только экономить тепло и создавать комфортные условия для проживания, но и ликвидировать вредные воздействия повышенной влажности на имущество и строительные конструкции, снизить потери тепла на 15-20%.

До сих пор в жилых зданиях массовой застройки проектируются и используются типовые системы отопления. Использование же регулируемых поквартирных систем отопления дает более эффективное использование тепловой энергии, обеспечивающее комфортные условия для проживания. Поквартирные системы отопления имеют ряд существенных преимуществ:

обеспечивают большую гидравлическую устойчивость системы отопления жилого здания;

повышают уровень комфорта в квартирах за счет обеспечения температуры воздуха в каждом помещении по желанию потребителя;

обеспечивают возможность учета тепла в каждой квартире и сокращение расхода тепла за отопительный период на 10-15% при автоматическом или ручном регулировании тепловых потоков;

удовлетворяют требования заказчика по дизайну (возможность выбора типа отопительного прибора, труб, схемы прокладки труб в квартире);

обеспечивают возможность замены трубопроводов, запорно-регулирующей арматуры и отопительных приборов в квартирах при перепланировке или при аварийных ситуациях без нарушения режима эксплуатации систем отопления в других квартирах;

дают возможность проведения наладочных работ и гидро статических испытаний в отдельной квартире.

В практике проектирования и строительства жилых и общественных зданий до сих пор применяются элеваторные узлы в индивидуальных тепловых пунктах. Необходимо нормативно запретить их применение, перейдя полностью на автоматизированные тепловые пункты с многоскоростными насосами смешения и погодозависимыми регуляторами, позволяющими поддерживать температурный график для каждого жилого дома.

Внедрение перечисленных энергосберегающих технологий дает возможность снизить потребление тепла на отопление и вентиляцию жилых зданий более чем в 2 раза. Применение домовых автоматизированных насосных станций водоснабжения и организация учета потребляемой холодной и горячей воды также позволяет вдвое сократить потери тепла и воды, создавая мотивацию населению на экономное использование этих ресурсов.

Однако следует заметить, что зачастую широкому внедрению энергосберегающих технологий препятствует существующая концепция архитектурно-планировочных решений жилого здания. Поэтому архитекторам и инженерам следует подумать над новыми решениями современных жилых зданий, чтобы создать не только инженерные, но и организационно-правовые условия для внедрения энергосберегающих технологий.

Только комплексный подход к решению поставленных задач может дать положительный результат. Отрадно, что такой подход к энергосберегающим технологиям находит сегодня полное понимание и поддержку со стороны Госстроя России и его структурных управлений.

Со своей стороны хотелось бы сделать несколько предложений:

Разработать и принять требования по обеспечению технической и экологической безопасности оборудования в автономных источниках пристроенных, встроенных и крышных котельных.

Разработать программу освоения отечественной промышленностью серийного производства крышных и встроенных котельных и котлов с герметичной топкой для поквартирных систем теплоснабжения, внутридомовых систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Принять решение об обязательных натурных обследованиях качества теплозащиты конечного продукта капитального строительства с оформлением теплоэнергетического паспорта. Для реализации этого необходимо принять на уровне Федерального закона "Об обязательной паспортизации (включая теплоэнергетическую) всех отапливаемых зданий с нормируе мым микроклиматом в помещениях".

Разработать нормы потребления тепловой энергии на отопление, горячее водоснабжение, а также нормы холодного водоснабжения.

Разработать и утвердить на федеральном уровне учетно-биллинговую методику определения расхода тепла индивидуальными потребителями, запретив для нового и реконструируемого жилья применение расчетного метода определения расхода, и утвердить только приборный учет и оплату потребления.

Создать программу проектирования и строительства экспериментальных демонстрационных энергоэффективных жилых зданий в каждом регионе с последующим внедрением эффективных технических решений в массовом жилом строительстве за счет средств инвесторов, федерального и местного бюджетов.

Скорректировать действующие СНиПы внесением изменений, отражающих рыночную экономику в строительстве, разработать рекомендации и эталонные проекты на базе накопленного за последнее десятилетие опыта проектирования и строительства зданий с современными системами отопления, вентиляции и теплоснабжения.

Однако параллельно с разработкой энергоэффективных технологий необходимо проводить и организационно-правовые, экономические и информационные мероприятия, целью которых с одной стороны является повышение уровня комфортабельности, жизнеобеспечения и безопасности жилья, а с другой - превращение коммунального теплоснабжения в прибыльную сферу экономики. Одними из наиболее важных мероприятий в этом плане являются:

совершенствование законодательства всех уровней, регулирующего отношения в сфере коммунального теплоснабжения и позволяющего гарантировать реализацию прав и обязанностей как покупателей, так и производителей тепла;

создание условий экономической привлекательности дляинвестиций в теплоснабжение через кредитование и льготное налогообложение хозяйствующих субъектов, обеспечивающих реализацию ресурсосберегающих технологий и эффективных форм управления ЖКХ, создание биллинговых компаний по опыту скандинавских стран с целью создания реальной конкуренции на рынке теплоснабжения;

привлечение населения к решению вопросов энергосбережения через организацию сообществ собственников жилья и советов потребителей, а также информационная поддержка внедрения ресурсосберегающих технологий с использованием СМИ.

Для полного понимания проблем связанных с энергоэффективностью и энергосбережением начнем с понятия (определения), что же означает слово энергоэффективность ? Энергоэффективность – это комплекс организационных, экономических и технологических мер, направленных на повышение значения рационального использования энергетических ресурсов в производственной, бытовой и научно-технической сферах. Говоря более простым языком, энергоэффективность – это эффективное использование энергии, а значит сокращение коммунальных расходов. Слова энергоэффективность и энергосбережение часто упоминаются вместе. Хотя существует взаимосвязь, все же это разные вещи. Эффективность означает получение необходимого результата с использованием меньшего количества энергии. Сбережение, однако, означает потребление меньшего количества энергии или вовсе отказ от ее использования. Эффективность часто приводит к сбережению энергии, но не наоборот. Для упрощения восприятия информации далее в тексте слова энергоэффективность и энергосбережение будут использованы как синонимы.

В настоящее время энергосбережение является одной из приоритетных задач государства. Это связано с дефицитом основных энергоресурсов, возрастающей стоимостью их добычи, а также с глобальными экологическими проблемами. Известно, что большая часть энергоресурсов в стране производится из органического топлива (90 %) [1]. К ядерному топливу подорвано доверие общественности из-за риска аварий с глобальными последствиями и проблем захоронения радиоактивных отходов, крупные гидроэлектростанции нарушают экологические пропорции (затопление территорий, увлажнение климата, ущерб рыбному хозяйству и т.д.). Возобновляемые энергоресурсы (солнечная, ветровая, геотермальная и т.д.) пока обладают ограниченными возможностями при промышленном использовании. Однако, их использование можно отнести к сравнительно экологически чистым технологиям получения энергии. Экономия энергии – это эффективное использование энергоресурсов за счет применения инновационных решений, которые осуществимы технически, обоснованы экономически, приемлемы с экологической и социальной точек зрения, не изменяют привычного образа жизни. Это определение было сформулировано на Международной энергетической конференции (МИРЭК) ООН.

В соответствии с требованиями Федерального закона от 23 ноября 2009 г. №261–ФЗ Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации [2], здание должно быть запроектировано и возведено таким образом, чтобы при выполнении установленных требований к внутреннему микроклимату помещений и другим условиям проживания обеспечить эффективное и экономическое расходование энергетических ресурсов при его эксплуатации. Однако любое энергосберегающее мероприятие требует затрат денежных средств, необходимых для его реализации. Так как же рационально использовать энергию и повысить уровень энергоэффективности жилого здания?

Для того чтобы ответить на этот вопрос необходимо рассмотреть как распределяется энергопотребление здания в целом, для этого обратимся к статистике [3].

Рисунок 1 – Стандартное энергопотребление дома в Европе (Анимация, 8 кадров, 24 Кбайт)

Как мы можем заметить из приведенной диаграммы, большая часть потребляемой энергии приходится на отопление, а четвертая часть всей энергии – на горячее водоснабжение. То есть другими словами, основная часть энергии тратится на подогрев воды. И это весьма логично, вы только представьте, сколько необходимо затратить угля и газа для того, чтобы отопить, к примеру, 17–ти этажное здание, в котором расположено по меньшей мере 136 квартир площадью 50–70 м 2 каждая. Такие большие затраты энергии так же связаны с большими потерями тепла, т.е. пока подогретая вода достигнет верхних этажей, она уже успеет остыть на пару десятков градусов, и это только единичный пример.

Потребление тепловой энергии в России, а также энергосбережение в этой области активно регулируются многими нормативными и правовыми документами. В 2009 году целях создания экономических, правовых и организационных основ повышения энергетической эффективности, и стимулирования энергосбережения был принят Федеральный закон Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации . Действие указанного Федерального закона распространяются на деятельность, которая связана с использованием энергетических ресурсов, определяются полномочия органов власти, в первую очередь правовое регулирование в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности. В законе разъяснена необходимость повышения энергетической эффективности, энергосбережения и показаны способы их осуществления.

Таблица 1 – Классы энергоэффектисности зданий

Классы энергоэффективности зданий	Величина отклонения расчётного (фактического) значения удельного расхода тепловой энергии от нормативного, %	Мероприятия, рекомендуемые органам администраций субъектов РФ
А+ Очень высокий	ниже 60	Экономическое стимулирование
А	от 45 до 59,9	Экономическое стимулирование
B++ Высокий	от 35 до 44,9	Экономическое стимулирование в зависимости от года строительства
B+	от 25 до 34,9
B	от 10 до 24,9
C Нормальный	от +5 до 9,9	---
D Пониженный	от 5,1 до +50	Желательна модернизация здания после 2020 года
E Низкий	более +50	Необходимо немедленное утепление здания

Перед тем как принимать какие-либо меры по повышению энергоэффективности дома, помимо оценки класса энергоэффективности необходима оценка состояния здания в целом. Что это значит?

Надзорные органы определяют класс энергоэффективности многоквартирного жилого дома, а застройщик и собственник дома размещают указатель класса энергоэффективности на фасаде дома. Собственники зданий, строений, сооружений обязаны в течении всего срока их эксплуатации не только обеспечивать установленные показатели энергоэффективности, но и проводить мероприятия по их повышению. Это так же является обязанностью, лица, ответственного за содержание жилого дома. Один раз в пять лет показатели энергоэффективности должны пересматриваться в направлении улучшения. Если дом крепкий и имеет небольшой процент износа, то имеет смысл работа по повышению энергоэффективности дома. Затраты по повышению энергоэффективности окупятся. Если дом находится в предаварийном состоянии, то лучше обойтись малыми затратами на поддержание комфорта и обеспечение учета энергоресурсов. Учет в любом случае быстро окупится. В составе требований к управлению энергоэффективностью зданий, строений, сооружений: показатели энергоэффективности для объекта в целом; показатели энергоэффективности для архитектурно–планировочных решений; показатели энергоэффективности для элементов объекта и конструкций, а так же материалов и технологий, применяемых при капремонте.

Состав мероприятий по повышению энергоэффективности [5]:

Повышение теплового сопротивления ограждающих конструкций

облицовка наружных стен, технического этажа, кровли, перекрытий над подвалом теплоизоляционными плитами – снижение теплопотерь до 40%;
устранение мостиков холода в стенах и в примыканиях оконных переплетов (эффект 2–3%);
устройство в ограждениях/фасадах прослоек, вентилируемых отводимым из помещений воздухом;
применение теплозащитных штукатурок;
уменьшение площади остекления до нормативных значений;
остекление балконов и лоджий (эффект 10–12%);
замена/применение современных окон с многокамерными стеклопакетами и переплетами с повышенным тепловым сопротивлением;
применение окон с отводом воздуха из помещения через межстекольное пространство (эффект 4–5%);
установка проветривателей и применение микровентиляции;
применение теплоотражающих/солнцезащитных стекол в окнах и при остеклении лоджий и балконов;
остекление фасадов для аккумулирования солнечного излучения (эффект от 7 до 40%);
применение наружного остекления имеющего различные характеристики накопления тепла летом и зимой;
установка дополнительных тамбуров при входных дверях подъездов и в квартирах;
регулярное информирование жителей о состоянии теплозащиты здания и мерах по экономии тепла.

Повышение энергоэффективности системы отопления

замена чугунных радиаторов на более эффективные алюминиевые;
установка термостатов и регуляторов температуры на радиаторы;
применение систем поквартирного учета тепла (теплосчетчики, индикаторы тепла, температуры);
реализация мероприятий по расчету за тепло по количеству установленных секций и месту расположения отопителей;
установка теплоотражающих экранов за радиаторами отопления (эффект 1–3%);
применение регулируемого отпуска тепла (по времени суток, по погодным условиям, по температуре в помещениях);
применение контроллеров в управлении работой теплопункта;
применение поквартирных контроллеров отпуска тепла;
сезонная промывка отопительной системы;
установка фильтров сетевой воды на входе и выходе отопительной системы;
дополнительное отопление через отбор тепла от теплых стоков;
дополнительное отопление при отборе тепла грунта в подвальном помещении;
дополнительное отопление за счет отбора излишнего тепла воздуха в подвальном помещении и в вытяжной вентиляции (возможное использование для подогрева притока и воздушного отопления мест общего использования и входных тамбуров);
дополнительное отопление и подогрев воды при применении солнечных коллекторов и тепловых аккумуляторов;
использование неметаллических трубопроводов;
теплоизоляция труб в подвальном помещении дома;
переход при ремонте к схеме индивидуального поквартирного отопления;
регулярное информирование жителей о состоянии системы отопления, потерях и нерациональном расходовании тепла и мерах по повышению эффективности работы системы отопления.

Экономия воды (горячей и холодной)

установка общедомовых счетчиков горячей и холодной воды;
установка квартирных счетчиков расхода воды;
установка счетчиков расхода воды в помещениях, имеющих обособленное потребление;
установка стабилизаторов давления (понижение давление и выравнивание давления по этажам);
теплоизоляция трубопроводов ГВС (подающего и циркуляционого);
подогрев подаваемой холодной воды (от теплового насоса, от обратной сетевой воды и т.д);
установка экономичных душевых сеток;
установка в квартирах клавишных кранов и смесителей;
установка шаровых кранов в точках коллективного водоразбора;
установка двухсекционных раковин;
установка двухрежимных смывных бачков;
использование смесителей с автоматическим регулированием температуры воды;
регулярное информирование жителей о состоянии расхода воды и мерах по его сокращению.

Экономия электрической энергии

замена ламп накаливания в подъездах на люминесцентные энергосберегающие светильники;
применение систем микропроцессорного управления частнорегулируемыми приводами электродвигателей лифтов;
замена применяемых люминесцентных уличных светильников на светодиодные светильники;
применение фотоакустических реле для управляемого включения источников света в подвалах, технических этажах и подъездах домов;
установка компенсаторов реактивной мощности;
применение энергоэффективных циркуляционных насосов, частотнорегулируемых приводов;
пропаганда применения энергоэффективной бытовой техники класса А+, А++;
использование солнечных батарей для освещения здания;
регулярное информирование жителей о состоянии электропотребления, способах экономии электрической энергии, мерах по сокращению потребления электрической энергии на обслуживание общедомового имущества.

Экономия газа

применение энергоэффективных газовых горелок в топочных устройствах блок котельных;
применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками в блок котельных;
применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками в квартирных системах отопления;
применение программируемого отопления в квартирах;
использование в быту энергоэффективных газовых плит с керамическими инфракрасными (ИК) излучателями и программным управлением;
пропаганда применения газовых горелок с открытым пламенем в экономичном режиме.

В настоящее время все эти меры по повышению энергоэффективности учитываются еще только на этапе планирования и проектирования многоквартирного жилого дома. Современные здания обладают огромными резервами повышения их тепловой эффективности, но исследователи недостаточно изучили особенности формирования их теплового режима, а проектировщики не умеют оптимизировать потоки тепла и массы в ограждениях и зданий.

Целью отечественного проекта энергоэффективного здания было создание, испытание и последующее внедрение в жилищное строительство города новейших технологий и оборудования, обеспечивающих, как минимум, двукратное снижение энергозатрат на эксплуатацию жилого фонда. Для реализации проекта была выбрана типовая серия жилых домов 111–355.МО, которая наиболее полно отвечает требованиям энергоэффективности с точки зрения архитектурных и объемно-планировочных решений [3]. Проект этой серии разработан 53–м Центральным проектным институтом Министерства обороны России и согласован в установленном порядке для массового строительства на территории Российской Федерации. Конкретный проект Энергоэффективный жилой дом в микрорайоне Никулино–2 был реализован в 1998–2002 гг. Энергообеспечение здания осуществляется, как от внешних источников тепловой и электрической энергии, так и от внутренних – тепловых насосов, использующих тепло грунта и тепло удаляемого вентиляционного воздуха.

В настоящее время технологии, использующие тепловые насосы, применяются практически во всех развитых странах мира. Низкопотенциальным источником тепловой энергии для испарителей тепловых насосов служит грунт поверхностных слоев Земли и тепло удаляемого вентиляционного воздуха.

Все проекты застроек, зданий и сооружений, проходят обязательную экспертизу на стадии утверждения технического задания на строительство и на стадии технико–экономического обоснования или проекта. Основные задачи экспертизы – проверка соответствия проекта нормативным требованиям, способствование внедрению современных прогрессивных решений и снижение сметной стоимости строительства объектов, особенно городского заказа. Московские городские нормы Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепло–, водо–, электроснабжению рекомендуют использовать наиболее прогрессивный потребительский подход в выборе теплозащиты зданий, когда нормируется удельный расход тепла на отопление здания за отопительный период. Это стимулирует проектировщиков не только повышать теплозащиту наружных ограждений здания, но и применять более эффективные системы регулирования подачи тепла на отопление, энергосберегающие технологии и оптимальные объемно–планировочные решения зданий.

Все системы отопления оборудуются термостатами на отопительных приборах. Как правило, в местах подключения систем отопления к тепловым сетям устанавливаются автоматизированные узлы управления. Каждый калорифер и водонагреватель горячей воды имеют автоматическое регулирование подачи тепла, а калориферы – и защиту от замерзания; водопроводные сети – регулирование давления воды на минимально необходимом уровне, для чего в квартирах устанавливаются квартирные регуляторы давления. В высоких зданиях проводится еще и зонирование систем по высоте, в низких зданиях устанавливаются регуляторы давления на вводе для гашения избыточного напора. Обязательным является оборудование каждого ввода в здание и субабонента приборами учета тепла на отопление и вентиляцию, водосчетчиками учета холодной и горячей воды. Все домовые и квартирные приборы учета тепла и воды, так же как и электросчетчики, подключаются к интегральной автоматической системе управления энергосбережением (ИАСУЭ) для автоматической передачи данных в объединенные диспетчерские пункты и расчетные центры для выписки счетов на оплату за потребленные ресурсы [6].

Повышение теплозащитных свойств стеновых конструкций остается одной из основных задач при создании энергоэффективных зданий. Можно выделить различные способы повышения сопротивления теплопередаче современных стеновых ограждений. Среди них: увеличение толщины однородных стеновых конструкций, увеличение толщины теплоизоляции в составе многослойной ограждающей конструкции, снижение насыпной плотности заполнителей, используемых для изготовления стеновых блоков и панелей.

Рисунок 2 – Зависимость температуры на внутренней поверхности дома от толщины теплоизоляции наружных стен

На Рис.2 представлена зависимость уровня сохранения тепла в доме от толщины теплоизоляции наружных стен [3]. Главными достоинствами утепления ограждающих стеновых конструкций методом напыления пенополиуретана (ППУ) является [7]:

небольшой вес теплоизоляции;
отсутствие швов (щелей);
отсутствие мостиков холода;
большой срок эксплуатации (до 50 лет);
сроки выполнения работ в 10-15 раз быстрее.

Выводы

В заключении хотелось бы добавить, что уменьшение энергопотребления позволяет одновременно улучшить физическое состояние воздушной атмосферы. Выбросы газов от сжигания органических и неорганических источников тепла вызывает парниковый эффект в атмосфере Земли, в результате которого в последнее время наблюдается повышенное количество природных потрясений. Стремительный прирост парниковых газов во многом зависит от теплопотребления зданий. По оценкам учёных на их образование расходуется до половины генерируемой энергии. По расчётам специалистов Международного энергетического агентства (МЭА) ввод энергосберегающих технологий может привести к сокращению этих выбросов до 45% [7].

В данной статье рассматривается вопрос энергосбережения в зданиях. Изучены нормативно-правовые документы в области энергосбережения в строительстве. Рассмотрены мероприятия организационного характера по повышению энергоэффективности. Даны рекомендации по снижению теплопотерь в доме.

Ключевые слова: энергоэффективность, энергосбережение, здания, мероприятия, теплопотери, технологии.

В последнее время тема энергоэффективности в зданиях рассматривается на уровне международной и государственной политики. Ежедневно обсуждаются вопросы об ограниченности природных ресурсов, изменениях в климате и прочих проблемах. Рациональное использование энергоресурсов можно достигнуть только путем комплексного применения передовых энергосберегающих технологий и внедрения мер организационного характера, направленных на энергосбережение. Постоянный рост цен и тарифов на энергоресурсы прямым образом отражается в производственном процессе любого предприятия. Решение данной проблемы видится в одном — необходимость экономить энергию и проводить мероприятия, способствующие этому. Требуется комплексный подход, учитывающий, что уровень энергетической эффективности здания зависит от архитектурно-планировочных решений, компоновки здания, особенностей природно-климатических воздействий, режима работы систем отопления и кондиционирования, уровня автоматизации систем поддержания микроклимата.

В настоящее время теплотехнические нормы требуют существенного увеличения уровня теплозащиты проектируемых и реконструируемых зданий. Оптимизация использования топливно-энергетических ресурсов обеспечивается введением в действие комплекса взаимосвязанных законодательных актов и нормативно-технических документов, нацеленных на достижение экономической эффективности использования энергетических ресурсов при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении требований к охране окружающей природной среды.

Нормативные документы в области энергосбережения в строительстве подразделяются на федеральные нормативные документы, в том числе строительные нормы и правила (СНиП), государственные стандарты Российской Федерации в области строительства (ГОСТ), своды правил по проектированию и строительству (СП), и нормативные документы субъектов Российской Федерации — территориальные строительные нормы (ТСН). Преимущественное большинство их устанавливает требования достижения определенных показателей энергоэффективности зданий и сооружений на стадиях проектирования и эксплуатации, таких как удельное потребление энергии на отопление, классификацию зданий и правила оценки по показателям энергоэффективности и т. п.

Применение энергосберегающих технологий возможна только при наличии комплекса подготовительных мероприятий, который включает в себя законодательно-нормативные документы, механизм экономического стимулирования, методологические и научные разработки, промышленное производство энергоэффективного оборудования.

На практике используется КПД для оценки эффективности действия любой системы. Увеличить КПД, можно за счет сокращения непроизводительных потерь можно что в конечном итоге является основной целью энергосбережения. В Правительстве развернута соответствующая работа по созданию правовой базы в области энергосбережения, реализация конкретных проектов и организация информационной поддержки проводимых мероприятий. Здания, строения, сооружения, должны соответствовать требованиям энергетической эффективности, установленным уполномоченным федеральным органом исполнительной власти (п. 1 ст. 11 Федерального закона от 23.11.2009 No 261-ФЗ).

При разработке энергосберегающих мероприятий необходимо:

1) выявить наиболее существенные потери энергии здания;

2) определить техническую суть предполагаемого усовершенствования принципов получения экономии;

3) рассчитать потенциальную годовую экономию в физическом и денежном выражении;

4) определить состав и стоимость оборудования, необходимого для реализации рекомендаций;

5) оценить общий экономический эффект предполагаемых рекомендаций с учетом вышеперечисленных пунктов.

Применение выже сказанных мероприятий позволят существенно снизить потери энергии.

Существуют три направления энергосбережения.

осуществления энергосберегающей политики — это рационализация использования топлива и энергии. За счет реализации этого направления можно сократить потребность в топливе и энергии на 12–15 %.
перестройка структуры экономики и изменением темпов развития отраслей. Экономия ресурсов составит 10–12 % от существующего потребления.
внедрение энергосберегающих технологий, процессов, аппаратов и оборудования. Это направление позволит снизить потребность в энергоресурсах на 25–30 %.

Каждые пять лет требования энергетической эффективности пересматриваются (п. 3–4 ст. 11 Федерального закона от 23.11.2009 No 261-ФЗ). Важные функции в деле повышения энергоэффективности возложены на субъекты Российской Федерации и муниципальные образования. Все мероприятия, направленные на энергосбережение, носят организационный, правовой, научный, экономический и технический характер.

В приказе No 98/пр от 15.05.2017 Минстрой РФ утвердил примерную форму перечня мероприятий, которые помогут управляющим организациям поддерживать и даже повысить класс энергетической эффективности дома. [6]

Перечень мероприятий по повышению энергоэффективности:

Повышение теплового сопротивления ограждающих конструкций [7]:

– Облицовка наружных стен, утепление кровли, перекрытий над подвалом теплоизоляционными плитами, снижение теплопотерь до 40 %;

– Устранение мостиков холода в стенах и в примыканиях оконных переплетов. Эффект 2–3 %;

– Устройство в ограждениях/фасадах прослоек, вентилируемых отводимым из помещений воздухом;

– Применение теплозащитных штукатурок;

– Уменьшение площади остекления до нормативных значений;

– Остекление балконов и лоджий. Эффект 10–12 %;

– Установка современных окон с многокамерными стеклопакетами;

– Применение окон с отводом воздуха из помещения через межстекольное пространство. Эффект 4–5 %;

– Установка проветривателей и применение микровентиляции;

– Применение теплоотражающих /солнцезащитных стекол в окнах и при остеклении лоджий и балконов;

– Остекление фасадов для аккумулирования солнечного излучения. Эффект от 7 до40 %;

– Применение наружного остекления имеющего различные характеристики накопления тепла летом и зимой;

– Установка дополнительных тамбуров при входных дверях подъездов и в квартирах.

Повышение энергоэффективности системы отопления [8]:

– Замена чугунных радиаторов на более эффективные алюминиевые;

– Установка термостатов и регуляторов температуры на радиаторы;

– применение систем поквартирного учета тепла (теплосчетчики, индикаторы тепла, температуры);

– Реализация мероприятий по расчету за тепло по количеству установленных секций и месту расположения отопителей;

– Установка теплоотражающих экранов за радиаторами отопления. Эффект 1–3 %;

– Применение регулируемого отпуска тепла (по времени суток, по погодным условиям, по температуре в помещениях);

– Применение контроллеров в управлении работой теплопункта;

– Применение поквартирных контроллеров отпуска тепла;

– Сезонная промывка отопительной системы;

– Установка фильтров сетевой воды на входе и выходе отопительной системы;

– Дополнительное отопление через отбор тепла от теплых стоков;

– Дополнительное отопление при отборе тепла грунта в подвальном помещении;

– Дополнительное отопление за счет отбора излишнего тепла воздуха в подвальном помещении и в вытяжной вентиляции (возможное использование для подогрева притока и воздушного отопления мест общего использования и входных тамбуров);

– Дополнительное отопление и подогрев воды при применении солнечных коллекторов и тепловых аккумуляторов;

– Использование неметаллических трубопроводов;

– Теплоизоляция труб в подвальном помещении дома;

– Переход при ремонте к схеме индивидуального поквартирного отопления.

Повышение качества вентиляции. Снижение издержек на вентиляцию и кондиционирование [9]:

– Применение автоматических гравитационных систем вентиляции;

– Установка проветривателей в помещениях и на окнах;

– Применение систем микровентиляции с подогревом поступающего воздуха и клапанным регулированием подачи;

– Исключение сквозняков в помещениях;

– Применение в системах активной вентиляции двигателей с плавным или ступенчатым регулированием частоты;

– Применение контроллеров в управлении вентсистем.

– Применение водонаполненных охладителей в ограждающих конструкциях для отвода излишнего тепла;

– Подогрев поступающего воздуха за счет охлаждения отводимого воздуха;

– Использование тепловых насосов для выхолаживания отводимого воздуха;

– Использование реверсивных тепловых насосов в подваллах для охлаждения воздуха, подаваемого в приточную вентиляцию.

– Установка общедомовых счетчиков горячей и холодной воды;

– Установка квартирных счетчиков расхода воды;

– установка счетчиков расхода воды в помещениях, имеющих обособленное потребление;

– Установка стабилизаторов давления (понижение давление и выравнивание давления по этажам);

– Теплоизоляция трубопроводов ГВС (подающего и циркуляционого);

– подогрев подаваемой холодной воды (от теплового насоса, от обратной сетевой воды и т.д);

– Установка экономичных душевых сеток;

– Установка в квартирах клавишных кранов и смесителей;

– Установка шаровых кранов в точках коллективного водоразбора;

– Установка двухсекционных раковин;

– Установка двухрежимных смывных бачков;

– Использование смесителей с автоматическим регулированием температуры воды.

– Замена ламп накаливания в подъездах на люминесцентные энергосберегающие светильники;

– Применение систем микропроцессорного управления частнорегулируемыми приводами электродвигателей лифтов;

– Замена применяемых люменесцентных уличных светильников на светодиодные светильники;

– Применение фотоакустических реле для управляемого включения источников света в подвалах, технических этажах и подъездах домов;

– установка компенсаторов реактивной мощности;

– применение энергоэффективных циркуляционных насосов, частотнорегулируемых приводов;

– пропаганда применения энергоэффективной бытовой техники класса А+, А++.

– Использование солнечных батарей для освещения здания

– Применение энергоэффективных газовых горелок в топочных устройствах блок котельных;

– Применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками в блок котельных;

– Применение систем климат-контроля для управления газовыми горелками к квартирных системах отопления;

– Применение програмируемого отопления в квартирах;

– Использование в быту энергоэффективных газовых плит с с керамическими ИК излучателями и программным управлением;

– Пропаганда применения газовых горелок с открытым пламенем в экономичном режиме.

Регулярное информирование жителей о состоянии энергосбережения на обслуживание общедомового имущества.

Несмотря на профилактические мероприятия по энергосбережению, причин потери тепла в доме несколько, и каждая из них может быть если не полностью устранена, то хотя бы частично устранена. Также основными причинами теплопотери дома являются следующие факторы:

проводимость. Поскольку дом построен на холодной земле, то вследствие теплопроводности тепловые потоки уходят в почву;
конвекция. При включенном отоплении стены и крыша изнутри становятся теплыми. В результате действия теплопроводности тепло перемещается и на наружную сторону стен и крыши. При этом окружающая их атмосфера, будучи более холодной, нагревается за счет них и отбирает часть тепла, унося его вверх.

Теплопроводность стройматериалов и разница между температурами в доме и на улице — два главных фактора, влияющих на потери домом тепла. При этом основные потери тепла происходят через ограждающие конструкции дома: на долю стен приходится 35 % теплопотерь, на крышу — 25 %, через подвальное перекрытие и всевозможные щели — по 15 %, через окна — 10 %. Определенная часть тепла может выносить из дома вентиляционная система. Чтобы уменьшить теплопотери дома, надо сделать теплоизоляцию стен и окон, утеплить крыши и подвал, возвести мансарду, применить теплоизоляционные материалы.

Таким образом, можно сказать, что энергоэффективность достигается за счет последовательного проведения энергообследований зданий, реализации выбранных энергосберегающих мероприятий, оценки достигнутых эффектов.

Основные термины (генерируются автоматически): Дополнительное отопление, показатель энергоэффективности, Российская Федерация, Установка, энергетическая эффективность, мероприятие, область энергосбережения, организационный характер, отопительная система, подвальное помещение.

В статье на примере капитального ремонта с модернизацией жилых зданий, который в настоящее время проводится в Москве, демонстрируется технико-экономическая оценка эффективности энергосберегающих мероприятий.

Жилые здания массовых типовых серий строительства до 2000 года отличались относительно низкими показателями теплозащиты, избыточной инфильтрацией наружного воздуха и, следовательно, увеличенным расходом тепловой энергии на его нагрев, а также низкой эффективностью регулирования отопления. В настоящее время среди специалистов есть понимание необходимости проведения капитального ремонта вместе с модернизацией зданий с целью повышения тепловой эффективности, следствием чего должно быть снижение теплопотерь. Так, например, в Москве в 2008 году был осуществлен переход от выборочного капитального ремонта жилых зданий, предусматривающего замену кровли, изношенных трубопроводов инженерных систем, при необходимости замену электропроводки и устранение дефектов наружных стен, к комплексному капитальному ремонту с модернизацией, предполагающему, помимо выполнения перечисленных выше работ, осуществление следующих энергосберегающих мероприятий:

– утепление наружных ограждающих конструкций зданий;

– утепление совмещенных кровель или чердачных перекрытий;

– замену оконных и балконных блоков на энергоэффективные менее воздухопроницаемые;

– остекление лоджий и балконов;

– внедрение автоматизированных узлов управления теплопотреблением зданий на отопление;

– индивидуальное регулирование теплоотдачи каждого отопительного прибора с помощью термостатов;

– установка автоматических балансировочных клапанов на стояках и ветках системы отопления.

Теплотехническая оценка эффективности энергосберегающих мероприятий

Показатели теплозащиты ограждающих конструкций здания и принятая схема присоединения системы отопления к тепловым сетям до и после проведения капитального ремонта приведены в табл. 1.

Сравнительные показатели теплозащиты ограждающих конструкций здания и схемы присоединения системы отопления к тепловым сетям до и после проведения капитального ремонта

Удельное теплопотребление здания за отопительный период
до и после капитального ремонта, кВт•ч/м 2 , и экономия энергии, %

В табл. 3 приведена ожидаемая экономия энергии за отопительный период после капитального ремонта по отдельным энергосберегающим мероприятиям.

Экономия энергии в процентах за отопительный период после капитального ремонта по отдельным энергосберегающим мероприятиям

Таким образом, можно сделать вывод о том, что увеличение в ходе капитального ремонта сопротивления теплопередаче стен до величины R₀ = 3,13 м 2 •°С/Вт, сопротивления теплопередаче окон до величины R₀ = 0,54 м 2 •°С/Вт 0,9 м 2 •ч/кг, а также устройство автоматизированного узла управления системой отопления и установка термостатов на отопительных приборах позволяют достичь следующих результатов в части снижения удельного расхода тепловой энергии системой отопления зданий за отопительный период:

– без применения автоматизированного узла управления системой отопления – 41 %;

– с автоматизированным узлом управления системой отопления – 59 %.

Эта дополнительная экономия достигается за счет учета в режиме подачи тепловой энергии на отопление увеличенния доли бытовых тепловыделений в тепловом балансе жилого дома с повышением температуры наружного воздуха, о чем более подробно сказано в [1].

После выполнения комплексного капитального ремонта в соответствии с требованиями существующих норм потери тепловой энергии на подогрев наружного воздуха для вентиляции жилых зданий в нормативном объеме в среднем равны теплопотерям через наружные ограждающие конструкции. Необходимо иметь в виду, что искусственное снижение воздухообмена приведет к нарушению санитарно-гигиенических условий. Для экономии энергии на подогрев вентиляционного воздуха возможно применение утилизации теплоты вытяжного воздуха для подогрева приточного, что связано с переходом на механические системы вентиляции.

В составе потерь тепловой энергии через наружные ограждающие конструкции доля потерь тепловой энергии через покрытия, чердачные и цокольные перекрытия ничтожно мала – 3–4 %, и даже в 9-этажном доме не превышает 6 %, что говорит о нецелесообразности повышения теплозащиты этих ограждений. Доля теплопотерь через стены составляет 14–19 % в тепловом балансе здания, но еще большую долю составляют теплопотери через окна – 25–31 %. Если увеличение толщины утеплителя в стенах связано с трудностями крепления материала утеплителя и покровного слоя, что может повлечь снижение теплотехнической однородности конструкции, то увеличение сопротивления теплопередаче окон возможно до 0,8–1,05 м 2 ·°С/Вт (есть примеры реализации таких решений в практике московского строительства), то есть в 1,5–2 раза.

Вопрос дальнейшего повышения сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций решается в большей степени экономическими методами, но при этом следует помнить в отношении окон, что здесь не только достигается дополнительная экономия тепловой энергии, но и снижается зона дискомфорта вблизи окон.

Не оправдана также установка автоматических балансировочных клапанов в основании каждого стояка. Максимальная длина плеча в секционных системах отопления не превышает 15 м, и существуют специальные приемы гидравлического расчета системы отопления, предотвращающие гидравлическую разрегулировку, особенно в однотрубных системах отопления.

Следует отметить перенасыщенность излишними приборами автоматического регулирования и контроля узла подключения системы отопления к тепловым сетям. Упрощение схемы существенно повышает его надежность, облегчает эксплуатацию и снижает стоимость. Рекомендуется дальнейшая модернизация системы управления отоплением и горячим водоснабжением путем замены автоматизированных узлов управления на индивидуальные тепловые пункты, в которых наряду с системой управления отоплением, имеется узел приготовления воды на горячее водоснабжение. В результате перемещения узла приготовления воды на горячее водоснабжение из центрального теплового пункта в индивидуальный тепловой пункт ликвидируются сети горячего водоснабжения от ЦТП до здания, что приводит к снижению потерь тепла в наружных сетях от ЦТП до здания, снижению аварийности и ремонта сетей. Такое решение обеспечивает сокращение расхода электрической энергии на перекачку горячей воды и упрощает схему учета тепловой энергии потребляемой зданием, а также ликвидирует избыточную насыщенность приборами контроля, автоматического управления и учета.

Кроме достижения существенного снижения удельного расхода тепловой энергии системой отопления зданий за отопительный период также обеспечивается повышение качества микроклимата в помещениях за счет возможности индивидуального регулирования температуры воздуха в квартирах с помощью термостатов.

Расчет сроков окупаемости энергосберегающих мероприятий

При проведении технико-экономической оценки эффективности энергосберегающих мероприятий исследовались два варианта внедрения комплекса энергосберегающих мероприятий.

• повышение теплозащиты наружных стен за счет устройства навесной фасадной системы с вентилируемой воздушной прослойкой;

• повышение теплозащиты оконных блоков;

• повышение сопротивления воздухопроницания оконных блоков;

• использование системы регулирования отопления с элеваторным узлом.

Вариант 2. Как и в варианте 1, но вместо системы регулирования отопления с элеваторным узлом – использование автоматизированного узла управления системой отопления.

В качестве критериев экономической эффективности применения энергосберегающих мероприятий используются следующие показатели:

– Период окупаемости – показатель, представляющий собой период времени, в течение которого затраты окупаются.

– Интегральный чистый дисконтированный доход (ЧДД) – величина накопленного дисконтированного дохода за период срока службы инвестиционного оборудования за вычетом первоначальных затрат.

– Индекс доходности – показатель экономической эффективности вложения средств, характеризующий относительную отдачу единицы затрат.

Положительное значение интегрального чистого дисконтированного дохода за рассматриваемый период свидетельствует об экономической эффективности инвестиций: суммарные дисконтированные доходы превышают суммарные дисконтированные затраты. Об этом же свидетельствует значение индекса доходности дисконтированных инвестиций, большее единицы.

Экономия энергии на отопление здания приводит к снижению выбросов в атмосферу углерода в виде углекислого газа. Снижение эмиссии углерода вследствие экономии энергии на отопление зданий является вкладом в соблюдение Россией требований Киотского протокола.

При расчетах принималось, что в первом варианте при использовании системы регулирования отопления с элеваторным узлом снижение расхода тепловой энергии на отопление за отопительный период составляет 360 911 кВт·ч, а стоимость энергосберегающих мероприятий составляет 14 510 тыс. руб. Во втором варианте снижение расхода тепловой энергии на отопление за отопительный период составляет 503 735 кВт·ч, а стоимость энергосберегающих мероприятий составляет 15 210 тыс. руб.

Расчеты проводились для двух значений стоимости тепловой энергии:

При расчетах учитывалось изменение стоимости тепловой энергии в расчетный период. Принимались три варианта прогноза изменения банковской учетной ставки – пессимистичный, средний и оптимистичный. Прогнозное изменение банковской учетной ставки в течение расчетного периода принималось: по пессимистичному варианту – 0,16 в течение всего расчетного периода; по среднему варианту – от 0,16 до 0,10; по оптимистичному варианту – от 0,16 до 0,05. Расчеты проводились с учетом дисконтирования предстоящих результатов и затрат в пределах расчетного периода (горизонт расчета), в качестве которого принимался период 30 лет. Шаг расчета принимался равным одному году. В качестве примера в табл. 4 приведены результаты расчета экономических показателей эффективности энергосберегающих мероприятий, включая установку автоматизированного узла управления системой отопления, при стоимости тепловой энергии 0,986 руб./кВт·ч.

Далее проводилась технико-экономическая оценка эффективности внедрения отдельных энергосберегающих мероприятий. При этом исследовались четыре варианта внедрения отдельных энергосберегающих мероприятий.

Исследованию подлежали следующие конструктивные решения наружных ограждающих конструкций:

– теплоизоляционный фасад с тонким штукатурным слоем (сметная стоимость 4 050 руб./м 2 );

– навесная фасадная система с вентилируемой воздушной прослойкой (система 1, сметная стоимость 5 702 руб./м 2 );

– навесная фасадная система с вентилируемой воздушной прослойкой (система 2, сметная стоимость 4 452 руб./м 2 );

– оконные блоки с повышенными значениями сопротивления теплопередаче и сопротивления воздухопроницанию (сметная стоимость 5 487 руб./м 2 ).

Сметные стоимости внедрения отдельных энергосберегающих мероприятий приняты по данным фирм-производителей.

В качестве примера в табл. 5 приведены экономические показатели повышения эффективности теплозащиты стены здания при монтаже теплоизоляционного фасада с тонким штукатурным слоем (сметная стоимость 4 050 руб/м 2 ) при стоимости тепловой энергии 0,986 руб./кВт·ч.

Экономические показатели повышения эффективности теплозащиты стены здания при монтаже теплоизоляционного фасада с тонким штукатурным слоем (сметная стоимость 4 050 руб./м 2 , стоимость тепловой энергии 0,986 руб./кВт•ч)

Сроки окупаемости комплекса энергосберегающих мероприятий, лет (стоимость тепловой энергии 0,986 руб./кВт•ч)

Сроки окупаемости комплекса энергосберегающих мероприятий сведены в табл. 6. Сроки окупаемости отдельных энергосберегающих мероприятий сведены в табл. 7

Сроки окупаемости отдельных энергосберегающих мероприятий, лет (стоимость тепловой энергии 0,986 руб./кВт•ч)

Главная причина длительной окупаемости мероприятий по энергосбережению заключается в большой учетной ставке по кредитам банка. Величина этой ставки определяется объективными факторами экономического состояния страны и не может понизиться в течение короткого периода времени. Поэтому в ближайшие годы нельзя ожидать быстрой окупаемости вложенных средств.

Следует отметить, что аналогичные исследования проводятся в настоящее время и в других странах, и в части оценки экономической эффективности результаты аналогичны – сроки окупаемости достаточно длительные. Например, результаты работы по утеплению зданий и снижению теплопотребления в Германии, в странах Балтии (Латвия, Литва, Эстония), в Польше обобщены в отчете [4].

Снижение периода окупаемости комплекса энергосберегающих решений в условиях нашей страны возможно путем снижения, в первую очередь, стоимости конструкции фасадных систем. Учитывая, что величина стоимости самого утеплителя в этих системах не превышает 10 % от стоимости конструкции, необходимо пересмотреть структуру формирования стоимости фасадных систем, заменяя некоторые конструктивные элементы более дешевыми, не снижая их долговечности.

Целесообразно обратить особое внимание на долговечность используемых систем, проведя проверку документации по исследованию долговечности элементов систем, и провести при необходимости дополнительные исследования.

Несмотря на длительные сроки окупаемости комплекса энергосберегающих мероприятий при капитальном ремонте жилых домов типовых серий массового индустриального домостроения, его реализация позволяет обеспечить в краткосрочной перспективе:

– Защиту окружающей среды за счет существенного снижения эмиссии углерода и углекислого газа.

Выводы

1. Экономия тепловой энергии при внедрении энергосберегающих мероприятий достигает по рассмотренным домам типовых серий в среднем 59 %, в том числе:

– 25 % – за счет повышения теплозащиты наружных стен и чердачных перекрытий в холодных чердаках;

– 10 % – за счет повышения теплозащиты окон;

– 6 % – за счет сокращения избыточного воздухообмена в квартирах;

– 18 % – за счет устройства автоматизированного узла управления системой отопления и установки термостатов на отопительных приборах.

Кроме того, обеспечивается повышение комфорта для проживающих за счет возможности индивидуального регулирования температуры воздуха в квартирах.

2. Экономия энергии на отопление здания приводит к снижению выбросов в атмосферу углерода в виде углекислого газа.

4. При снижении затрат энергии на климатизацию зданий в результате внедрения этих мероприятий происходит высвобождение энергогенерирующих мощностей. Это позволяет обеспечить энергопотребление новых зданий без затрат на ввод в эксплуатацию новых мощностей. Последнее обстоятельство существенно влияет на снижение сроков окупаемости.

5. Представляется целесообразной разработка и утверждение на государственном уровне методики технико-экономической оценки эффективности внедрения энергосберегающих мероприятий, учитывающей экономический эффект от снижения потребности во вводе в строй новых энергогенерирующих мощностей, и стоимостную оценку экологического эффекта от снижения эмиссии загрязняющих веществ в атмосферу.

Литература

1. Ливчак В. И., Табунщиков Ю. А., Экспресс-энергоаудит теплопотребления жилых зданий: особенности проведения // Энергосбережение. – 2009. – №2.

2. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов. – М., 2000.

3. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий.

4. BEEN. Baltic Energy Efficiency Network for the Building Stock. Прибалтийская сеть энергосбережения в жилищном фонде. Результаты проекта BEEN с подробными выводами и рекомендациями. – Берлин, 2007.

5. Руководство АВОК–8–2007. Руководство по расчету теплопотребления эксплуатируемых жилых зданий.

6. Постановление Правительства Москвы от 6 ноября 2007 г. № 963-ПП. Об утверждении цен, ставок и тарифов на жилищно-коммунальные услуги для населения на 2008 год.

7. Гагарин В. Г. Методы экономического анализа повышения уровня теплозащиты ограждающих конструкций зданий // АВОК. – 2009. – №№1–3.

8. Дмитриев А. Н., Ковалев И. Н., Табунщиков Ю. А., Шилкин Н. В. Руководство по оценке экономической эффективности инвестиций в энергосберегающие мероприятия. – М. : АВОК-ПРЕСС, 2005.

Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.

Статья опубликована в журнале “АВОК” за №5'2009

распечатать статью -->

Обсудить на форуме

Предыдущая статья

Следующая статья

Читайте также: