CC BY
22
О многогранности национальной проблемы доступного жилья. А.А.Гришан, А.И.Богаевский, А.Н.Рябов
Одной из основных целей программы «Доступное и комфортное жилье - гражданам России» является снижение стоимости строительства. Среди множества проблем, требующих решения в рамках этой программы, чаще всего оказываются такие, как снижение затрат при отведении земельного участка, стоимости строительных материалов и инженерных систем, собственно строительства и подключения к системам энерго- и водоснабжения и другие.
Во второй половине прошлого столетия многие из современных проблем еще отсутствовали. Снижение стоимости строительства достигалось за счет упрощения инженерных систем зданий, отказа от применения эффективных (читай -более дорогих) теплоизоляционных материалов в строительной оболочке здания. Тогда доступность благоустроенных квартир обеспечивалась объемами строительства в той или иной местности и принципами распределения - общественной полезностью претендента, его личными качествами и др.
В настоящее время население России, живущее преимущественно в домах, построенных в те годы, все чаще и в возрастающем объеме получает возможность взвесить цену той доступности, оплачивая коммунальные услуги, в частности, отопление.
Фактические теплопотери гражданских зданий в Приморском крае в 2,5-3,0 раза выше, чем предусмотрено СНиП 2302-2003 «Тепловая защита зданий» [1]. Их доля в потенциале энергосбережения 2002 года (2,82 млн. т у.т.) составляла 17,7%, [2] (рис. 1).
Компенсация этих потерь оценивалась в 840 млн. рублей при соотношении угля и мазута в системе централизованного теплоснабжения края 50:50 с учетом реальных цен на топливо.
Отсюда следует, что с учетом 650 тыс. семей, живущих в многоквартирных домах (данные Госстатистики), каждая семья была обременена дополнительной платой услуг теплоснабжения по 1,3 тыс. рублей в год без получения этих услуг.
Согласно федеральному закону от 30.12.2004 № 210-ФЗ [3], тарифы (в том числе на отопление) должны обеспечивать финансовые потребности организаций коммунального комплекса, исчисляемые как расчетные значения объема денежных средств от реализации услуг, необходимого для выполнения производственной программы. При этом возмещение затрат должно быть полным.
Следуя букве закона, организации коммунального комплекса включают в экономическое обоснование все (!) потери, имевшие место в отчетном периоде в котельных и в сетях. Таким образом, себестоимость 1 Гкал (а с нею и тарифы) содержит и затраты, понесенные на компенсацию сверхнормативных теплопотерь, которые распределялись в 2002 году согласно диаграмме, изображенной на рис. 1. Суммируя сверхнормативные потери в системе ЖКХ (здания-сети-котельные), можно утверждать, что их компенсация обошлась каждой семье в среднем по 2,39 тыс. рублей.
С учетом роста платы за отопление в Приморском крае к 2008 году в 3,87 раза обременение увеличилось до 9,24 тыс. рублей, если не учитывать рост потерь, обусловленный, например, недостаточными объемами ремонта котельного оборудования и сетей в период 2002-2008 годов.
Для некоторых семей действующая плата за услуги достигла уровня, при котором содержание занимаемой жилплощади стало недоступным.
Опережая возможное замечание относительно необходимости жить по средствам и соглашаясь с мировой практикой
Рис. 1. Структура потенциала энергосбережения в Приморском крае в 2002 г.
переселения в менее благоустроенное жилье в связи со снижением уровня доходов отдельных слоев населения, необходимо также отметить некоторые отечественные особенности рассматриваемой ситуации.
Сегодня доступность жилья все еще оценивается финансовой состоятельностью покупателя на момент купли-продажи. В связи с этим можно утверждать, что в России нет абсолютно недоступного жилья. Об этом свидетельствуют сделки по купле-продаже. Точно так же снижение стоимости зданий или повышение финансовой состоятельности граждан не приведет к абсолютной доступности жилья. Всегда найдутся люди, группы и, возможно, слои населения, которые не смогут позволить себе приобретение более комфортного жилья.
Следовательно, проблема доступности жилья за счет приведения в соответствие стоимости строительства и финансовой состоятельности отдельных слоев населения не может быть решена в принципе.
Неосознанно или по умолчанию за кадром остается проблема эксплуатационной доступности жилья, определяемая в первую очередь стоимостью энергетических затрат.
Сегодня в решении этой проблемы не обнаруживается заинтересованности ни проектировщиков, ни заказчиков. К этой проблеме с должным вниманием не обращаются ни государственные, ни ведомственные службы, призванные контролировать соблюдение требований нормативно-технических документов. В частности, требования СНиП 23-022003 по составлению проектного энергетического паспорта жилого здания или Положения о технологической экспертизе экономического обоснования тарифов [4].
В ходе многочисленных обсуждений с проектировщиками и заказчиками необходимости минимизации теплопотерь проектируемых зданий авторы приходят к выводу о наличии нескольких причин пренебрежительного отношения к этму вопросу.
Представляется, что, опираясь на имеющиеся знания о фактическом качестве строительства и применяемых мате-
а)
риалов, проектировщики предпочитают не показывать проектный энергетический паспорт здания. Ведь несовпадение фактических эксплуатационных характеристик объекта с проектными может повредить репутации проектировщиков по независящим от них причинам. В этой ситуации оказывается проще убедить заказчика, заменяя количественные оценки эксплуатационных характеристик проекта его внешним оформлением - различными архитектурными украшениями, которые чаще всего развивают наружную поверхность здания, усиливая его теплоотдачу в окружающую среду.
Проектировщики в современных условиях не заинтересованы в повышении тепловой защиты зданий. Для этого нужно искать соответствующие материалы и разрабатывать конструкции стен. При этом, несмотря на наличие сертификатов соответствия, нет уверенности в надежности теплозащитных характеристик материалов, выпускаемых отечественными производителями. Применение стен новой конструкции требует дополнительных затрат времени и сил на их разработку и сопряжено с определенным риском, снять который можно только в ходе соответствующих исследований, которые не под силу проектным организациям. Все это в сочетании с удорожанием подключения к централизованным системам энергоснабжения и ростом цен на автономные энергоисточники приведет к росту стоимости дома.
Заказчики в большинстве случаев доверяют проектировщикам, в том числе из-за стесненности в средствах на переделку предлагаемого проекта. В других случаях - соглашаются, потому что строят на продажу или для сдачи в аренду.
Некоторые из скрытых дефектов тепловой защиты зданий нам удалось выявить с помощью тепловизионной съемки. На термограмме, изображенной на рис. 2а, показано, что значения температуры стены на 2,37-2,74 оС выше температуры наружного воздуха (5,15 оС).
Из соотношения разницы температур поверхностей и окружающего воздуха (рис. 2б) следует, что при прочих равных условиях удельные теплопотери (Вт/м2) в окружаю-
б)
Рис. 2. Термограмма (а) и температурный профиль (б) заданного фасада крупнопанельного жилого дома, построенного во Владивостоке в 2007 г.
щую среду от выступающего элемента здания в 1,47 раза больше, чем от глади стены. Это означает, что эти элементы играют роль теплоотвода и фактически охлаждают здание.
При обследовании коттеджа, построенного в 2006 году, выявлен ряд строительных дефектов. На рисунке 3б показан температурный профиль по линии «стена - фундамент -отмостка - грунт» при температуре наружного воздуха -9,5 оС. Здесь же показан профиль по линии «кирпич - швы кладки», свидетельствующий о неоднородности теплопередачи вследствие более высокой температуры шва (на 30,5%) по отношению к температуре тела кирпича.
В целом по результатам анализа термограмм, полученных на 60 участках четырех фасадов коттеджа, установлено, что сопротивление теплопередаче наружных стен составляет 0,484-1,491 м2 оС/Вт, что в 1,52-1,86 раза меньше проектных значений, которые должны обеспечиваться сертификационными теплотехническими характеристиками материалов (^ = 1,461-1,748 м2 оС/Вт). По отношению к требованиям СНиП 23-02-2003 (1^7 = 3,04 м2 оС/Вт) этот показатель в 2,643,87 раза меньше, что свидетельствует о более высоких удельных теплопотерях дома по отношению к действующим ограничениям.
Скрытые для невооруженного глаза дефекты тепловой защиты обследованного коттеджа суммарно выражаются в необходимости компенсации сверхнормативных теплопо-терь, стоимость которых с учетом роста цены на топливо при общей площади строения 152,4 кв. м достигли 14-30 тыс. руб. в месяц. В Приморском крае среди причин продажи коттеджей, построенных 5-10 лет назад, все более очевидными становятся финансовые затруднения домовладельцев при оплате их отопления.
Таким образом, финансовая доступность возведения здания с течением времени вступает в противоречие с доступностью его содержания. Мировая практика (Швеция, США)
а)
показывает, что относительно большие сроки окупаемости энергоэффективных зданий (15-20 лет) оказываются полезными. За это время на экспериментальных зданиях были отработаны технологии проектирования, строительства и эксплуатации, разработаны новые материалы, позволившие снизить национальные регламенты по теплоснабжению в несколько раз.
По предварительным оценкам [2], повышая энергетическую эффективность жилых зданий Приморского края до уровней, требуемых СНиП 23-02-2003, можно снизить потребление топлива электростанциями и отопительными котельными и в результате этого предотвратить образование загрязняющих веществ на 4,67-12,57% от уровня 2002 года.
Из этого следует, что эксплуатационная энергоэкономичность зданий объединяет в себе экономические, экологические и социальные факторы развития общества. Поэтому представляется важным обеспечивать сбалансированное сочетание финансовой доступности строительства жилья и его содержания. Это сочетание можно считать достигнутым только тогда, когда снижение стоимости строительства не приводит к увеличению эксплуатационных затрат, в том числе на теплоснабжение.
В основу инновационного подхода к строительству доступного и экологически безопасного жилья должны быть положены критические технологии федерального уровня.
1. Эффективные системы инженерного обеспечения, включая автономные системы жизнеобеспечения.
2. Системы и установки рационального использования энергоресурсов и комплексного использования вторичных энергоресурсов.
3. Системы мониторинга и контроля потребляемых энергоресурсов.
Это означает, что при проектировании жилых зданий нового поколения необходимо обеспечить системный подход,
б)
Рис. 3. Восточный фасад коттеджа: а - термограмма зоны контакта «стена-грунт»; б - температурный профиль: 1 - по линии «стена-грунт»; 2 - по линии «кирпич-швы кладки»
предусматривающий снижение тепловой нагрузки зданий и, как следствие, мощности энергоисточников с последующим эффективным и качественным энергопотреблением в течение жизненного цикла зданий за счет вовлечения нетрадиционных и возобновляемых источников энергии.
В условиях роста стоимости энергоносителей в качестве энергетического критерия для минимизации теплопотреб-ления зданий может быть принято снижение удельного теп-лопотребления на 40-50% от ограничений, накладываемых СНиП 23-02-2003 с учетом особенностей климата в месте строительства.
По этому поводу возможны возражения, основанные на современных отечественных представлениях о допустимости отклонений проектируемого жилья от требований нормативно-технических документов вследствие отсутствия национального регламента, низкого качества наличных материалов, слабого заполнения рынка и высокого спроса и т.д.
Однако представляется необходимым и власть употребить, например, с целью минимизации негативного техногенного воздействия энергоисточников на природную среду [5]. Или с целью привлечения соотечественников к освоению Дальнего Востока благодаря предоставлению им жилья в новых поселках с автономной жилищно-коммунальной инфраструктурой, основанной на комбинированных альтернативных источниках энергии, в том числе за счет формирования
новых производств для утилизации отходов техногенного происхождения.
Идея энергоэффективного строительства не нова. В Приморье, так же как и в других регионах России, известны компании, каждая из которых решает одну-две задачи в строительстве «энергоэффективного дома» (теплозащита строительной оболочки, теплоснабжение от тепловых насосов и солнца, очистка воды и оборотное водоснабжение и др.). Однако вследствие высокой стоимости комплекса этих решений каждое из них реализуется фрагментарно на разных объектах в соответствии с финансовыми возможностями заказчиков. Энергетическая эффективность такого строительства не очень высока, что не повышает интереса и внимания к реализации идеи за счет решения комплекса задач.
Результатом реализации идеи строительства доступных энергоэффективных зданий должны стать системы, включающие энергоэкономичные здания и комбинированные энергокомплексы электро- и теплоснабжения, объединенные короткими распределительными сетями. В частности, в Приморском крае для теплоснабжения все чаще рассматриваются и реализуются варианты применения грунтовых тепловых насосов, работающих параллельно с солнечными коллекторами. Этот прием позволяет избежать или минимизировать стремительно дорожающие технические условия на
Тоглнпмый эн знпмоиг отолл
Т-йНн ^ЛЛА-« Л 10ПГМА!
М, пр,1 ф-шгн-есчпн дальнем грллппэтртйлснН! ЭДННАЧИ
МкйчМчв
1 :.!■! прн теп л □погрей
мини 1 :К кН |ч/п'г::1.|.
({НнП Ц-02-МШ).
Гароаар
Т^рйлн] С
ГИЦИД1И11РЧ1И тлр<тро(аги й/>М*8 с КПДинн
щз
|Н?ИНЧЧи(Ч> ШИПИМ
пгочерлчьн^ ггмикп насос с кйзффнцлешан
ЛйрРнОС! 1Л-Ч..Т
Рис. 4. Схема формирования избыточности изъятия первичного топлива при различных способах теплоснабжения жилых зданий: в числителе - при современных потерях по тракту «добыча - транспортировка - хранение топлива - выработка тепла - теплоснабжение» при удельном теплопотреблении 315 кВтч/м2год;
в знаменателе - при нормативных потерях и удельном теплопотреблении 104 кВтч/м2год (СНиП 23-02-2003).
Пунктиром показано изъятие первичного топлива при использовании теплового насоса в автономном энергоисточнике для отопления зданий.
подключение к централизованным сетям, а затем снизить электропотребление для теплоснабжения.
С государственных позиций представляется интересным сравнить оценки извлечения первичного топлива для отопления представительной площади жилых зданий (допустим, 1000 м2) в современных условиях и в предположении строительства энергоэффективного дома с нетрадиционным энергоисточником (рис. 4).
Для компенсации современных тепловых потерь многоквартирных зданий (в среднем 315 кВтч/м2 год) при фактических потерях тепла и топлива (до 39%) и КПД котлов (в среднем 75%) в Приморском крае требуется изымать первичного топлива в 7,15 раза больше, чем при доведении потерь по тракту «добыча топлива - теплоснабжение» до нормативных уровней, а удельного теплопотребления зданий до 104 кВтч/м2год, согласно СНиП 23-02-2003.
В случае перевода на автономное теплоснабжение от тепловых насосов с коэффициентом переноса 3,5-4,5 при фактических теплопотерях по тракту «добыча топлива - тепло-потребление» изъятие первичного топлива уменьшится в 3,28 раза в сравнении с централизованной системой. При нормализации теплопотерь и удельного теплопотребления зданий, согласно СНиП 23-02-2003, изъятие топлива снизится еще в 1,38 раза. За счет применения солнечного водонагре-вательного коллектора и автоматизации управления выбором теплоисточника (тепловой насос или солнечный коллектор) представляется возможным дополнительно снизить потребление электроэнергии (а следовательно, и добычу топлива) на 30-40%.
Опыт строительства и эксплуатации нескольких коттеджей и одного многоквартирного дома во Владивостоке в течение 2002-2008 годов позволяет говорить о наличии положительных результатов в использовании геотермальных тепловых насосов. Однако существует еще ряд не до конца проработанных проблем, связанных преимущественно с климатическими особенностями места привязки объекта и недостаточно высоким опытом эксплуатационного персонала. Эти проблемы требуют финансирования для изучения и выработки методов решения, включая обучение персонала.
Таким образом, среди множества проблем, сопровождающих решение задачи повышения доступности жилья, необходимо не только добиваться адекватного соотношения стоимости строительства (продажи) жилых зданий и финансовой состоятельности населения. Особого внимания заслуживает обеспечение эксплуатационной доступности жилья, обостряющейся в связи с ростом цены на топливо и энергоресурсы, с почти осязаемыми сроками исчерпаемос-ти запасов органического топлива, с возрастающим загрязнением природной среды и прогрессирующим кризисом централизованного теплоснабжения.
На первый взгляд, эти проблемы имеют между собой лишь опосредованные связи, влияние которых на развитие общества оценивается как несущественное.
На самом деле связи между этими проблемами чрезвычайно сильны, так как обусловлены устойчивым представлением о том, что миссией жилищно-коммунальных комплексов является отнюдь не «качественное и надежное теплоснабжение», а «извлечение прибыли», сформулированное в виде уставных целей организаций коммунального комплекса. Согласно этой цели первоначально запроектированные системы централизованного теплоснабжения в составе «потребители - котельные - распределительные сети» трансформированы в новый состав «котельные - распределительные сети - управляющие организации». Потребители исключены из состава системы, что является благодатной почвой для трансформации изначально заинтересованного взаимодействия поставщиков и потребителей жилищно-коммунальных услуг в разобщение, на основе которого формируется враждебная философия взаимодействия.
Кардинальным отличием энергоэффективного проектирования от традиционных отечественных работ в энергоснабжении должен стать системный подход, имеющий целью снижение тепловой нагрузки зданий и, как следствие, мощности энергоисточников с последующим эффективным и качественным энергоснабжением зданий в течение всего их жизненного цикла благодаря вовлечению нетрадиционных и возобновляемых источников энергии.
Этот подход согласно схеме, изображенной на рис. 4, позволит при равной величине отапливаемой площади в сопоставимых условиях снизить установленную мощность энергоисточника в 3,28 раза и более.
Литература
1. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. - Взамен СНиП П-3-79*. - Введен 01.10.2003/ Госстрой России. М., ГУП ЦПП, 2004. 26 с.
2. Гришан А.А. Энергосберегающая методология защиты и восстановления природно-технических систем в примерах практического применения. Владивосток, «Дальнаука», 2007.
3. Об основах регулирования тарифов организаций коммунального хозяйства / Федеральный закон от 30.12.2004 № 210-ФЗ:
4. Положение о проведении экспертизы экономического обоснования тарифов на товары, работы и услуги, учитываемых в оплате жилья и коммунальных услуг / Утверждено постановлением Государственного комитета Российской Федерации по строительной, архитектурной и жилищной политике от 11.11.1998, №13.
5. Энергетическая стратегия России на период до 2020 г. Собрание законодательства РФ. Издание 08.09.2003, №36. М., изд-во «Красная звезда». С.3531.
