CC BY
54
УДК 330.332
ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ НА ОСНОВЕ ВНЕДРЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
В.Р. Чупин1, К.А. Токарева2
Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Рассмотрены вопросы управления конкурентоспособностью строительной продукции и приведены результаты исследования энергоэффективных материалов при строительстве жилых зданий. На первом этапе было проведено исследование технологии интеллектуального дома в совокупности с геотермальным отоплением и питанием от солнечных батарей, который не будет зависеть от тарифов ЖКХ и тарифов на электрическую энергию. На втором этапе проведено сравнение технических и экономических характеристик обычных ламп накаливания и энергосберегающих люминесцентных. А на третьем и заключительном этапах - исследование ограждающих конструкций, выполненных из кирпича и ячеистого бетона. Также дано экономическое обоснование внедрению энергоэффективных материалов, использование которых позволяет повысить конкурентоспособность строительной продукции, особенно для условий Сибири. Ил. 2. Табл. 4. Библиогр. 7 назв.
Ключевые слова: конкурентоспособность; строительная продукция; энергоэффективные материалы; энергосбережение; экономическая эффективность.
ENSURING COMPETITIVENESS OF BUILDING PRODUCTS BASED ON THE INTRODUCTION OF ENERGY EFFICIENT MATERIALS IN DWELLING CONSTRUCTION V.R. Chupin, K.A. Tokareva
National Research Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074.
The article deals with the problems to control competitiveness of building products and presents study results of energy-efficient materials in the construction of dwellings. On the first stage the authors examined the technology of an intelligent home combined with geothermal heating and solar power supply. The home would be independent of public utility rates and the rates for electrical energy. On the second stage they compared technical and economic characteristics of conventional incandescent lamps and energy-saving luminescent ones. On the third and final stages they studied enclosing structures made of brick and cellular concrete. The article provides the economic substantiation for the introduction of energy efficient materials that allow to increase the competitiveness of construction products, particularly for the Siberian conditions.
2 figures. 4 tables. 7 sources.
Key words: competitiveness; building products; energy-efficient materials; energy-saving; cost-effectiveness.
Энергосбережение и повышение энергоэффективности являются одним из пяти основных направлений модернизации экономики России. Необходимость оптимального энергопотребления в нашей стране и во всем мире осознаётся сегодня всеми. Вступивший в силу Федеральный закон «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности» от 23.11.2009 г. № 261-ФЗ [4] определяет нормативно-правовое поле для стимулирования энергосбережения и предусматривает множество обязательных норм и процедур для всех участников энергетического рынка.
Энергосбережение, использование энергоэффективных материалов при строительстве зданий и сооружений, оптимизация энергетических и тепловых потерь, обеспечение необходимого уровня комфорт-
ности являются основой конкурентоспособности строительной продукции. Это особенно важно в условиях вступления России в ВТО [6].
Сформулируем основные понятия, на которые будем ссылаться:
энергосбережение - реализация организационных, правовых, технических, технологических, экономических и иных мер, направленных на уменьшение объёма используемых энергетических ресурсов при сохранении соответствующего полезного эффекта от их использования (в том числе объёма произведённой продукции, выполненных работ, оказанных услуг);
энергетическая эффективность - характеристики, отражающие отношение полезного эффекта от использования энергетических ресурсов к затратам энергетических ресурсов, произведённым в целях по-
1Чупин Виктор Романович, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой городского строительства и хозяйства, тел.: (3952) 405145.
ChupinVictor, Doctor of technical sciences, Professor, Head of the Department of Civil Engineering and Municipal Economy, tel.: (3952) 405145.
Токарева Кристина Александровна, аспирант. Tokareva Kristina, Postgraduate.
лучения такого эффекта, применительно к продукции, технологическому процессу, юридическому лицу, индивидуальному предпринимателю.
Основные направления и способы энергосбережения
Экономия электрической энергии
Освещение
Наиболее распространённый способ экономии электроэнергии - оптимизация потребления электроэнергии на освещение. Ключевыми мероприятиями оптимизации потребления электроэнергии на освещение являются:
- максимальное использование дневного света (повышение прозрачности и увеличение площади окон, дополнительные окна);
- повышение отражающей способности (белые стены и потолок);
- оптимальное размещение световых источников (местное освещение, направленное освещение);
- использование осветительных приборов только по необходимости;
- повышение светоотдачи существующих источников (замена люстр, плафонов, удаление грязи с плафонов, применение более эффективных отражателей);
- замена ламп накаливания на энергосберегающие лампы (люминесцентные, компактные люминесцентные, светодиодные);
- применение устройств управления освещением (датчики движения и акустические датчики, датчики освещённости, таймеры, системы дистанционного управления);
- внедрение автоматизированной системы диспетчерского управления наружным освещением (АС-ДУ НО);
- установка интеллектуальных распределённых систем управления освещением, минимизирующих затраты на электроэнергию для данного объекта.
Снижение потерь в сети
- использование энергосберегающих устройств;
- увеличение значений номиналов проводников (проводов и кабелей);
- использование только проводов и кабелей с медной жилой;
- отслеживание несанкционированных подключений.
Экономия тепла достигается за счёт следующих мероприятий:
- снижение теплопотерь;
- использование теплосберегающих материалов при строительстве и модернизации зданий;
- установка теплосберегающих оконных конструкций и дверей.
Повышение эффективности систем теплоснабжения
Мероприятия по повышению эффективности систем теплоснабжения предусматривают следующие направления оптимизации:
1) со стороны источника:
- повышение эффективности источников теплоты за счёт снижения затрат на собственные нужды;
- использование современного теплогенерирую-щего оборудования, такого как конденсационные котлы и тепловые насосы;
- использование узлов учёта тепловой энергии;
2) со стороны тепловых сетей:
- снижение тепловых потерь в окружающую среду;
- оптимизация гидравлических режимов тепловых сетей;
- использование современных теплоизоляционных материалов;
- использование антивандальных покрытий при наружной прокладке тепловых сетей;
3) со стороны потребителей:
- снижение тепловых потерь через наружные ограждающие конструкции;
- использование вторичных энергоресурсов;
- использование систем местного регулирования отопительных приборов для исключения перетопа;
- перевод зданий в режим нулевого потребления теплоты на отопление. При этом поддержание параметров воздуха в здании должно происходить за счёт внутренних выделений теплоты и высоких параметров тепловой изоляции;
- использование узлов учета тепловой энергии.
Все вышеперечисленные способы оптимизации
энергетических, тепловых потерь инициируют строительство так называемых «интеллектуальных домов», способных самостоятельно, с помощью датчиков, регулировать все используемые электрические приборы в зависимости от температуры окружающей среды, времени суток и т.п. (рис. 1).
Технология интеллектуальных домов в совокупности с геотермальным отоплением, питанием от солнечных батарей на крыше дома дают нам практически автономный дом, который не будет зависеть от тарифов на электрическую энергию и тарифов ЖКХ. В перспективе все эти компоненты по мере эксплуатации полностью себя окупят, несмотря на высокие капиталовложения в начале строительства [7].
Использование геотермального отопления
Геотермальное отопление представляет собой систему производства теплоэнергии из глубин земли. Известно, что температура земли ниже глубины промерзания примерно равна +5°С и выше, что позволяет пользоваться «бесплатным теплом». Основа геотермального теплоснабжения - тепловой насос, который обеспечивает выработку и транспортировку тепло-энергии (рис. 2). Геотермальные тепловые насосы располагаются в помещении, а в землю опускается теплообменник. Они используют грунтовую воду, которая, проходя через насос, нагревается, тем самым поддерживая в домах стабильную и постоянную температуру.
При внедрении энергоэффективных материалов и технологий государство стимулирует этот процесс через фискальные органы власти, вводя различные льготы.
Налогоплательщики, внедряющие энергетически эффективные технологии, с 1 января 2012 года смогут воспользоваться льготой по налогу на имущество.
Рис. 1. Управление «умным» домом [7]
Рис. 2. Схема установки теплового насоса
Кроме того, такие налогоплательщики могут применять льготный повышенный коэффициент амортизации 2 для налога на прибыль.
Налоговый кодекс РФ (НК РФ) устанавливает льготы для организаций, инвестирующих в энергетически эффективные технологии, объекты основных средств. Так, с 1 января 2012 года будет применяться льгота по налогу на имущество организаций (п. 21 ст. 381 НК РФ):
- в отношении вновь вводимых объектов, имеющих высокую энергетическую эффективность, в соответствии с перечнем таких объектов, установленным Правительством РФ;
- в отношении вновь вводимых объектов, имеющих высокий класс энергетической эффективности, если в отношении таких объектов в соответствии с законодательством РФ предусмотрено определение классов их энергетической эффективности.
В течение трёх лет со дня постановки на учёт указанного имущества такое имущество не будет включаться в налоговую базу по налогу на имущество
(льгота введена федеральным законом от 7.06.2011 г. № 132-Ф3 [5]).
С 2010 года федеральным законом № 261-ФЗ для тех же категорий основных средств установлено право налогоплательщика применять повышенный коэффициент амортизации 2 (п. 1 ст. 259.3 НК РФ).
Целью выявления экономической составляющей использования энергоэффективных материалов проведено два исследования сравнительным подходом:
1. Сравнение технических и экономических характеристик обычных ламп накаливания и энергосберегающих люминесцентных.
2. Сравнение ограждающих конструкций, выполненных из кирпича и ячеистого бетона.
Сравнение технических и экономических характеристик обычных ламп накаливания и энергосберегающих люминесцентных
Для сравнения возьмём лампу накаливания мощностью 75 Вт, люминесцентную лампу мощностью15 Вт (что эквивалентно 75 Вт лампы накаливания).
Если за расчётный период взять 333 дня, по сроку
использования люминесцентной лампы, то получим, что ламп накаливания на этот период потребуется 8 шт. (333/32=8), общая стоимость которых составит 80 руб. (8-10=80). Затраты на электроэнергию при использовании ламп накаливания составят 488 руб. (80+51-8), при использовании люминисцентных ламп -202 руб. (120+81,6).
Из данных расчёта видно, что первоначальная высокая цена полностью себя окупила за время эксплуатации товара. Выгода по использованию практически 2,5 раза.
Сравнительная характеристика ограждающих конструкций, выполненных из кирпича и ячеистого бетона
Для каждого проектного решения рассматривается несколько вариантов производства работ, осуществляется выбор материалов по их техническим показателям и стоимости. При расчёте экономической эффективности также учитываются затраты на оплату труда.
Основными характеристиками энергоэффективности ограждающих конструкций будут являться теплопроводность и долговечность используемых материалов.
Так, теплопроводность ячеистого бетона (0,090,14 Вт/м-°С) по сравнению с кирпичом (0,44 Вт/м-°С) практически в 3 раза меньше. Расчётная теплопроводность кладки из пустотелого кирпича - 0,44 Вт/м-°С, обычного кирпича - 0,81-0,87 Вт/м-°С.
Газобетон обладает прекрасной паропроницемо-стью (коэффициент паропроницаемости - 0,2
Сравнительная характеристика лампы
мг/м-ч-Па) и большой теплоёмкостью, не содержит вредных веществ, не выделяет во внешнюю среду никаких соединений [1]. Плотность газобетона, используемого в малоэтажном строительстве, - 400-500 кг/м3. Морозостойкость автоклавного газобетона - до 100 циклов. Эксплуатационная влажность - 4-5%. Класс прочности на сжатие для газобетона плотностью 400-500 кг/мз - В2,5; В3,5. Расчётная теплопроводность кладки - 0,09-0,14 Вт/м-°С.
Газобетонные блоки очень лёгкие. Размер газобетонных блоков больше, чем размер кирпичей, соответственно уменьшается трудоёмкость выполнения кладки.
Плотность обычного глиняного кирпича - 2000 кг/мз, керамического пустотного - 1000 кг/мз, обычного силикатного - 1780 кг/мз, пустотного силикатного -1400 кг/мз. Морозостойкость строительного кирпича -15-20 циклов, облицовочного - до 50 циклов. Эксплуатационная влажность - 6-8%. Коэффициент паро-проницаемости пустотелого кирпича (глиняного и силикатного) - 0,11 мг/м-ч-Па, обычного кирпича - 0,15 мг/м-ч-Па.
Для простоты расчёта одинаковые показатели, такие как затраты труда машинистов, стоимость эксплуатации машин и механизмов, накладные расходы, капитальные вложения в основные производственные фонды, оборотные средства, примем как величины постоянные. Из этого следует, что приведённые затраты будут равны сумме затрат на материалы и основной заработной платы [2, 3]. Расчёты представлены в табл. 2-4.
Таблица 1
накаливания и люминесцентной лампы
Наименование Срок службы при беспрерывном освещении Затраты на электроэнергию при стоимости 1 кВт 0,68 руб. (в г. Иркутске)
Лампа накаливания 75 Вт, цена 10 руб. 1000 часов (1000/24=42 дня) 75Вт = 0,075 кВт; 0,075-0,68-1000=51 руб.
Лампа компактная люминесцентная 15 Вт, цена 120 руб. 8000 часов (8000/24=333 дня) 15 Вт = 0,15 кВт; 0,015-0,68-8000=81,6 руб.
Таблица 2
Затраты на материалы_
Обоснование (номер ГЭСН) Наименование материалов, изделий и конструкций Ед. измерения Количество Стоимость, руб. Общая стоимость, руб.
на единицу общее
08-02-001-1 Кладка стен кирпичных наружных простых при высоте этажа до 4 м 1м3
404-9032 Кирпич керамический пустотелый 1000 шт. 0,394 0,394 9720 3829,7
402-9070 Раствор готовый кладочный цементный марки М100 м3 0,24 0,24 4165 999,6
102-0026 Пиломатериал обрезной 4-го сорта 25 мм длина 4-6 м м3 0,0005 0,0005 2796 1,4
411-0001 Вода м3 0,44 0,44 6,19 2,7
Итого 4833,4
08-03-002-1 Кладка стен из легкобетонных камней без облицовки при высоте этажа до 4 м 1 м3
403-9210 Камни легкобетонные Б1, Б4, D500, В2,5 м3 0,92 0,92 2711 2494,1
402-9070 Раствор готовый кладочный цементный марки М100 м3 0,11 0,11 4165 458,2
102-0026 Пиломатериал обрезной 4-го сорта 25 мм длина 4-6 м м3 0,0005 0,0005 2796 1,4
411-0001 Вода м3 0,26 0,26 6,19 1,6
Итого 2955,3
Таблица 3
Основная заработная плата (руб.)_
Обоснование (номер ГЭСН) Наименование работ Ед. измерения Кол-во работ Единичные затраты труда, чел.-ч Общие затраты труда, чел.-ч Ст-ть чел.-ч Основная з/п (ФОТ)
рабочих машинистов рабочих машинистов
08-02-001-1 Кладка стен кирпичных наружных простых при высоте этажа до 4 м 1 м3 1 5,4 const 5,4 110,98 599
Итого 599
08-03-002-1 Кладка стен из легкобетонных камней без облицовки при высоте этажа до 4 м 1 м3 1 4,43 const 4,43 115,3 511
Итого 511
Таблица 4
Варианты производства работ_
Показатель Кладка стен кирпичных наружных простых при высоте этажа до 4 м Кладка стен из легкобетонных камней без облицовки при высоте этажа до 4 м Обоснование стоимости
Стоимость материалов 4833,4016 2955,2774 таблица 2
Основная заработная плата 599 511 таблица 3
Приведённые затраты 5433 3466
Экономический эффект 1967
ВЕСТНИК ИрГТУ №3 (62) 2012 279
По критерию удельных приведённых затрат наиболее оптимальным является кладка стен из легкобетонных камней. Экономия составляет 1967 руб., то есть в 1,57 раза.
Из вышеприведённого расчёта видно, что использование ячеистого бетона для энергоэффективности жилых зданий в стоимостном выражении выгоднее, чем из керамического кирпича.
Истощение энергетических ресурсов и дальнейшее их удорожание требуют более рационального
использования средств энергопотребления, энергоэффективного жилищного строительства, что в свою очередь обуславливает использование при строительстве энергоэффективных материалов и технологий, отвечающих современным реалиям.
Таким образом, внедрение энергоэффективных материалов и энергосберегающих технологий при строительстве жилых зданий экономически целесообразно и повышает конкурентоспособность строительной продукции.
Библиографический список
1. Горшков А.С., Войков И.А. Пути повышения энергоэффективности ограждающих конструкций зданий // Строительная теплофизика и энергоэффективное проектирование ограждающих конструкций: сб. тр. II Всерос. конф. СПб., 2009. С. 45-48.
2. ГЭСН 08-2001. Государственные элементные сметные нормы на строительные работы. Сб. № 8. Конструкции из кирпича и блоков. / Открытая техническая библиотека CNCexpert.ru [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://cncexpert.rU/Data1/7/7148/index.htm
3. Индексы цен в строительстве: информационный бюллетень Министерства строительства, дорожного хозяйства Иркутской области, октябрь-декабрь 2011 г. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.irccs.ru/
4. Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности: федер. закон от 23.11.2009 г. № 261.
5. О внесении изменений в статью 95 части первой, часть вторую Налогового кодекса Российской Федерации в части формирования благоприятных налоговых условий для инновационной деятельности и статью 5 Федерального закона "О внесении изменений в часть вторую Налогового кодекса Российской Федерации и отдельные законодательные акты Российской Федерации": федер. закон от 07.11.2011 г. № 132-Ф3 / Гарант. Информационно-правовой портал [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://base.garant.ru/12186587/
6. Пешкова М.В. Оценка инвестиционных предпочтений и компетенций инвестора для целей реализации инвестиционно-строительных проектов // Казанская наука. 2011. Вып. 9. С. 89-93.
7. Умный дом [Электронный ресурс]. 1^1.: http://aristos-ekus.ru/umnyy_dom
