ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПРИ КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ МКД Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 691 Александрова О.А., Терехова О.П.

Александрова О.А.

студент (магистратуры) промышленное и гражданское строительство: технологии и организация строительства Чувашский Государственный университет им. И.Н. Ульянова

(г. Чебоксары, Россия)

Терехова О.П.

кандидат педагогических наук, доцент кафедры строительных технологий, геотехники и экономики строительства Чувашский Государственный университет им. И.Н. Ульянова

(г. Чебоксары, Россия)

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПРИ КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ МКД

Аннотация: сегодня на первый план выходят новые энергоэффективные технологии жизнеобеспечения, материалы, технические решения и оборудование инженерных систем зданий, в том числе использующие вторичные энергоресурсы и нетрадиционные источники энергии. Однако в России в этой области опыта практически нет. Особую остроту данная проблема приобретает при проведении капремонта — у нас фактически отсутствуют экономически и технически обоснованные нормативные требования к повышению энергоэффективности зданий.

Ключевые слова: эффективность энергосбережения, энергопотребление, федеральный закон, энерго потребление, уровень энергоэффективности.

Федеральный закон от 23 ноября 2009 года №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности. . . » и Федеральный закон от 30 декабря 2009 года №384-ФЗ «Технический регламент

о безопасности зданий и сооружений» кардинально изменили требования к энергетической эффективности, безопасности и качеству, как в новом строительстве, так и при реконструкции и капитальном ремонте жилых и общественных зданий. Фактически создаётся новая нормативная среда, призванная обеспечить кардинальное повышение безопасности, качества и энергетической эффективности строительства.

В основу новых распорядительных и нормативно-технических документов должны быть положены нормы современных мировых стандартов, предъявляющих высокие требования как к технологиям проектирования и строительного производства, так и к методам и средствам контроля новых нормативных показателей. Внедрение новой нормативной среды, фактически инновационной, даже революционной в большинстве регионов, безусловно, будет связано с существенным противодействием на региональном уровне.

Практический пятилетний опыт реализации №261-ФЗ сегодня уже показывает нам, что требования второго этапа повышения энергоэффективности зданий, вводимые в соответствии с №°18-ПП РФ от 25 января 2011 года с 1 января 2016 года уже не могут быть выполнены только за счёт «косметических» мероприятий по энергосбережению. На первый план выходят новые энергоэффективные технологии жизнеобеспечения, материалы, технические решения и оборудование инженерных систем зданий, в том числе использующие вторичные энергоресурсы и нетрадиционные источники энергии. Однако в этой области у нас практического опыта очень мало, честнее сказать, его совсем нет! Большая часть научных заделов, которыми мы располагаем, создана ещё в советское время при чрезвычайно энергорасточительной экономике СССР. Дальнейшая их эксплуатация неэффективна и, зачастую, приносит убытки стране.

В основу новых распорядительных и нормативно-технических документов должны быть положены нормы современных мировых стандартов, предъявляющих высокие требования как к технологиям проектирования и строительного производства, так и к методам и средствам контроля новых нормативных показателей.

Особую остроту эти проблемы приобретают при проведении капитального ремонта. Сегодня практически отсутствуют экономически и технически обоснованные нормативные требования к повышению энергетической эффективности зданий при проведении капитального ремонта. В отличие от нового строительства, проектно-сметная документация на различные виды капитального ремонта зданий не проходит государственную экспертизу, а само производство работ по капремонту выведено из сферы ответственности органов строительного надзора. В итоге, в некоторых случаях многоквартирные дома после капитального ремонта потребляют энергии больше, чем до него. В то же время, именно в капитальном ремонте лежат основные резервы экономии энергии в зданиях. В качестве примера можно привести ситуацию в Москве: существующий жилой фонд Москвы потребляет в среднем 300 кВт/ч на 1 м2 в год тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение зданий, а новое строительство — 160 кВт/ч на 1 м2 в год. Учитывая, что ежегодные объёмы нового жилищного строительства в Москве составляют чуть

больше 1 % от существующего жилого фонда города, выполнение требований №261-ФЗ и соответствующего Указа Президента РФ о снижении энергопотребления зданий на 40 % к 2020 году может затянуться на 50 лет! Очевидно, что если мы не сможем вовлечь в процесс повышения энергетической эффективности капитально ремонтируемые дома, то выполнение требований закона останется только на бумаге.

На рис. 1 и 2 приведена иллюстрация важности проблемы повышения энергетической эффективности капитально ремонтируемых домов на примере Москвы. Снижение энергопотребления капитально ремонтируемого многоквартирного дома до уровня нормативов 2016 года на каждом доме площадью 10 тыс. м2 за 30 лет эксплуатации обеспечит в энергосистеме города экономию первичного топлива в размере 75 тыс. МВт/ч и предотвратит при этом выброс в атмосферу города 15 тыс. тонн CO2, что эквивалентно посадке 140 га нового леса.

Учитывая эти обстоятельства, чрезвычайно важными для изменения сложившейся ситуации представляется необходимость решения трёх следующих принципиальных задач.

1. Установление нормативных требований к энергопотреблению и энергетической эффективности капитально ремонтируемых многоквартирных домов. Целесообразным представляется установление единых нормативов, как для нового строительства, так и для капитального ремонта. В принципе этот подход заложен сегодня в федеральных распорядительных документах, но на практике эти требования при капремонте размываются из-за невнятности формулировок и необеспеченности их экономически обоснованными техническими решениями, а также из-за дефицита средств на капитальный ремонт. Учитывая сложившиеся реалии и практику капитального ремонта, целесообразен следующий принципиальный подход к повышению энергетической эффективности многоквартирных домов: «Многоквартирные дома, законченные комплексным капитальным ремонтом в части требований энергоэффективности и удельного энергопотребления должны соответствовать

аналогичным требованиям, предъявляемым к аналогичным домам в новом строительстве. Многоквартирные дома, законченные частичным, или выборочным капитальным ремонтом в части требований энергоэффективности и удельного энергопотребления могут соответствовать только требованиям к удельному энергопотреблению по отдельным видам энергетических нагрузок, установленным для этого вида нагрузки в аналогичных домах в новом строительстве. В исключительных случаях при отсутствии технической возможности реализации в полном объёме энергосберегающих решений, необходимых для выполнения нормативных требований к удельному энергопотреблению дома, допускается выполнение нормативных требований к отдельным элементам дома и его систем (поэлементных требований). При этом набор поэлементных нормативных требований в этом случае должен быть более жёстким, чем набор рекомендуемых поэлементных требований для случая выполнения нормативных требований к удельному энергопотреблению дома». Приоритетным критерием выполнения требований к энергетической эффективности капитально отремонтированного дома должно являться выполнение нормативных требований по удельному энергопотреблению. Поэлементные требования вторичны и контролируются только в исключительных случаях при отсутствии технической возможности реализации при капремонте необходимых технических решений.

Приоритетным критерием выполнения требований к энергетической эффективности капитально отремонтированного дома должно являться выполнение нормативных требований по удельному энергопотреблению.

2. Принятие решений о применении того, или иного набора (пакета) технических решений, обеспечивающих достижение нормативных показателей энергоэффективности и удельного энергопотребления многоквартирного дома при капитальном ремонте должно осуществляться на основе рассмотрения стоимости жизненного цикла рассматриваемого набора (пакета) технических решений на временном горизонте 30 лет с учётом прогнозируемого повышения тарифов на энергоресурсы. При этом в экономическом эффекте (чистом дисконтированном доходе) от применения рассматриваемого пакета решений должны учитываться как потребительская составляющая (эффект у жильцов дома от экономии энергии), так и муниципальная составляющая — экономия бюджетных инвестиций, субсидий и дотаций в создание муниципальной инфраструктуры (создание, ремонт и содержание генерирующих мощностей, тепловых и электрических сетей, дотирование тарифов на энергоресурсы и пр.).

3. Организация натурного инструментального контроля показателей энергетической эффективности, достигнутых при проведении капитального

ремонта многоквартирных домов. Инструментальный контроль показателей энергоэффективности многоквартирных домов, достигнутых как при новом строительстве, так и при капитальном ремонте является сегодня ключевой проблемой, от решения которой будет зависеть успех государственной политики в области энергосбережения. Если мы не сможем решить эту проблему, то огромные средства, которые государство и частные инвесторы начинают вкладывать в энергосбережение, окажутся просто выброшенными на ветер! Построенные здания очень часто отличаются от проекта, технологии устройства теплозащитной оболочки в реальных условиях строительной площадки нарушаются и, в конечном счёте, мы получаем здания с повышенным энергопотреблением. Натурные обследования 50 жилых домов в Москве, построенных после 2000 года (по второму этапу повышения теплозащиты) и удельные затраты тепловой энергии на отопление и вентиляцию которых не должны были бы превышать 95 кВт/ч на 1 м2 за отопительный сезон, в реальности потребляют 160 кВт/ч и более. Нужно заметить, что в своё время проекты этих домов успешно прошли госэкспертизу, а построенные дома были введены в эксплуатацию и получили положительные заключения Мосстройнадзора. В капитальном ремонте, по-видимому, дела обстоят ещё хуже поскольку проекты капремонта не проходят экспертизу, а его реализация не контролируется органами строительного надзора.

Методология оценки эффективности энергосберегающих мероприятий.

Одним из эффективных инструментов, обеспечивающих принятие объективного решения по эффективности применения при капитальном ремонте МКД того или иного энергосберегающего мероприятия является сравнение стоимостей жизненного цикла здания при различных сценариях повышения его энергетической эффективности. Понятие жизненного цикла (LCA) зданий достаточно широко используется специалистами во всём мире. В статье [1] представлен широкий обзор исследований, посвящённых методологии оценки жизненного цикла, его энергетическому анализу жизненный цикл (LCEA), а также анализу его стоимости (LCCA).

Проведённый анализ публикаций, посвящённых исследованиям жизненного цикла зданий [2, 3, 4, 5], показал, что несмотря на большой интерес специалистов к этой теме во всех развитых странах, методики оценки жизненного цикла в разных странах существенно отличаются в деталях в разных странах разнятся. Так, в России сегодня практически отсутствует единая общепринятая методика оценки эффективности применения энергоэффективных мероприятий, что является существенным барьером на пути повышения энергетической эффективности российского строительства в целом и капитального ремонта жилого фонда, в частности.

Нормативно-техническая база Российской Федерации рассматривает энергоэффективность зданий в отрыве от эффективности муниципальных систем энергоснабжения и их взаимного влияния. В связи с чем учитывается окупаемость энергосберегающих мероприятий, достигнутая только лишь за счёт потребителя (экономии энергии у населения), забывая при этом о существенном экономическом эффекте, который получает муниципальная экономика от снижения капитальных вложений в генерацию энергии на теплоэлектростанциях, районных котельных и в её транспортировку в тепловые и электрические сети, и пр., не говоря об экологическом эффекте. При этом складывается ситуация, при которой, зачастую, все издержки, связанные с внедрением того или иного энергосберегающего мероприятия, перекладываются на потребителя, а муниципальное хозяйство получает существенный экономический эффект, не истратив ни рубля. Если рассматривать ситуацию с точки зрения муниципального бюджета, то с одной стороны это неплохо, но с другой стороны, суммарный экономический эффект для муниципальной экономики от внедрения энергосберегающего мероприятия, как правило, существенен и его нельзя не учитывать, иначе, потребитель примет неэффективное для муниципалитета инвестиционное решение, не в пользу энергосберегающего мероприятия, и муниципалитет в конечном счёте понесёт убытки.

Российская

нормативно-техническая база рассматривает

энергоэффективность зданий в отрыве от эффективности муниципальных систем энергоснабжения и их взаимного влияния. В связи с чем учитывается окупаемость энергосберегающих мероприятий, достигнутая лишь за счёт потребителя.

В основу представляемой в данной статье методологии положено понятие суммарного чистого дисконтированного дохода (ЧДД) от внедрения энергосберегающих мероприятий, который в общем случае может быть определён по формуле (1), в которой экономия эксплуатационных расходов и увеличение капитальных вложений рассматриваются в сравнении с базовым вариантом (вариантом без энергосберегающих мероприятий):

где dЭ и dK — экономия эксплуатационных расходов и увеличение капитальных вложений в сравнении с базовым вариантом, соответственно, t — номер шага расчётного периода. Для единовременных капитальных вложений вторая сумма в формуле (1) превращается в единственное слагаемое (при t = 0), ктар — ежегодное увеличение тарифов на энергоресурсы. В качестве нормы дисконта г рекомендуется принимать ставку рефинансирования ЦБ.

Если ЧДД > 0, применение энергосберегающего мероприятия является целесообразным, а если ЧДД < 0, то применение энергосберегающего мероприятия является нецелесообразным.

Важной особенностью представляемой методологии является возможность отдельного учёта муниципальной и потребительской составляющих чистого дисконтированного дохода — муниципального и потребительского ЧДД.

(1)

В муниципальном ЧДД учитывается сокращение инвестиций городского бюджета в тепловые и электрические сети, их пропускную способность, в строительство новых тепло- и электрогенерирующих мощностей и связанные с этим финансовые издержки. В потребительском ЧДД учитывается снижение эксплуатационных затрат за счёт экономии энергии и экономический эффект от сокращения загрязнения окружающей среды продуктами сгорания органического топлива. На основе представляемой методологии была создана компьютерная программа Insolar (NPV. 2014. 01. 01) сертифицированная в системе ГОСТ Р (сертификат №POCC RU. CT15. Т00787).

В основу Пособия положено условие обязательного выполнения при проведении капитального ремонта МКД, в том числе и выборочного, требований Постановления Правительства РФ от 25 января 2011 года №18 «Об утверждении Правил установления требований энергетической эффективности для зданий, строений, сооружений и требований к правилам определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов»

Паиегы .тнгргоэффвктивныи мероприятий реноие «дуемые дли применения в Архангельской области

3

табл

¿ !i

о , Уд с л í. лая годовая »ноле- Удельные гадоаые затряты' « ¿ Чистым ди&кокпя- Чистый дисконти-

t %.*> ыии полной »*ергии (тепло- »neprvm на по*рнгие мд« и«- Z k $ < роммкий доход ромкиыи доход и-t

ц; ? jf и метрической) ал счет груаки е )гч¥том шонокии за * * * £ и« 1 м* 1 ивт ч с^иоиомлено

п. S Я еп »нсрпкбсрсгащщих мера- счет энсргосберстаюш,** меро- ^ | ■-г 1Д-яния. руб/н1 »нерчпии, руб/кбт ч

? £ О ^ »ркитим, кВт чЫ ирмлткй, иВтц/ы* Í"IÍ £

I - I. • од I s 5 I з

} s im I t i , iif ii i , ,

lili Ц [ i Ц й Ш II- i II 41 Í II Ш

i s l II si £ Sj ÉJ E í SL5 i fs S.S

I l ítl'i ii 11 л1 i il ¿1 js! i lii lili £ н к £ l¡ к

i э ч

1.42

5 t í t 9 Ш 1! 13 13

VÜ.U Í5.52 № 195.32 130.И I0J.B5 71.QÍ JSl.íO MÍ.H

a

15 14 17 1S 11 И

tm ÍDBD Í09D ш И.Э9 D.93

-е- i

1 к i

а f g

! 19 k

_ зет

i

% Ш

- ли

¡m

ш щ

»IMUJU ЧЯ

лт ш

ИГО ш

'11] ™

та

fluiiiminiia» ЧДД и"»

■Ч ] АЛ4ШАЛ

■ al

' -и : -ига

I « ! !

- г з i i i i i f 13 " i> й "1 и w a r 4 а м ь н ТГ а Я Я

И1ШрцнЫ ЧДД •* f rfhi uaMiMMÜ ии

i г i » i t ; i ! ПИЙ utí ни 3 it ийгл й ЛяАйй дп®

» «

I 1:

f 1

■ г з i ; t г i кЛ 1цгии»*п1

чал

i 7 з i □ i ^ t т ii и а * ií u ir и и» íi ггэ* ва в а и эв

■ RpHWfMllWU hiH HCÍtl'HHHBJKÍ JHf 1№Ч1М*н0рЬЧ 11*4*1 Я n |Hep*fT№lB(Ke£ HTL^HÚt't) KHjl ^TÍ^^rtMntT ПК-ЩМ Ш1-4ОД Я) Гй-ЛЖ

ÍÍ^IGB * VI2' i fthUMp Airt^Ht '"vk Щчинна n v ílpiTтилбн^лвтшшепнизти^сткщй гр^ "^ттз.'ьи'.^ кенян'с -

Пособие по повышению энергоэффективности МКД при капремонте.

Представленная в данной статье методология комплексной оценки эффективности энергосберегающих мероприятий была реализована в разработанном ОАО «Инсолар-Инвест» «Практическом пособии по повышению энергетической эффективности многоквартирных домов (МКД) при капитальном ремонте». Пособие разработано по инициативе государственной корпорации «Фонд содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства» при содействии Проекта Программы развития ООН и Глобального экологического фонда ПРООН/ГЭФ №00074315 «Энергоэффективность зданий на Северо-Западе России». Пособие утверждено Руководителем ГК «Фонд содействия реформированию жилищно-коммунального хозяйства» и Министрами энергетики и строительства РФ.

В основу Пособия положено условие обязательного выполнения при проведении капитального ремонта МКД, в том числе и выборочного, требований Постановления Правительства РФ от 25 января 2011 года №18 «Об утверждении Правил установления требований энергетической эффективности для зданий, строений, сооружений и требований к правилам определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов», предусматривающих снижение по годам нормируемого удельного энергопотребления на цели отопления, вентиляции и горячего водоснабжения МКД, вводимых в эксплуатацию после капитального ремонта, в следующих размерах по отношению к базовому уровню (2009 года): на 15 % с 2011 года, дополнительно на 15 % с 2016 года и ещё на 10 % с 2020 года.

В Пособии предложены Пакеты энергоэффективных технических решений, сформированных по принципу достаточности для обеспечения достижения нормативных показателей энергоэффективности и удельного энергопотребления, соответствующих периоду ввода МКД в эксплуатацию после капитального ремонта. Формирование энергоэффективных мероприятий в пакеты осуществляется на основе рассмотрения стоимости жизненного цикла рассматриваемого пакета на временном горизонте 30 лет с учётом

прогнозируемого повышения тарифов на энергоресурсы. При этом в экономическом эффекте (чистом дисконтированном доходе) от применения рассматриваемого пакета решений учитывается как потребительская составляющая (эффект у жильцов дома от экономии энергии), так и муниципальная составляющая — экономия бюджетных инвестиций, субсидий и дотаций в создание муниципальной инфраструктуры (создание, ремонт и содержание генерирующих мощностей, тепловых и электрических сетей, дотирование тарифов на энергоресурсы и пр.).

Пособие содержит Региональные приложения, сформированные для федеральных округов РФ. В табл. 1 представлен пример представления расчётных данных по эффективности пакетов энергосберегающих мероприятий в Пособии.

«Практическое пособие по повышению энергетической эффективности многоквартирных домов (МКД) при капитальном ремонте» и его Региональные приложения доступны на сайте ГК «Фонд содействия реформированию ЖКХ».

ян ад

? яо ■

гя

№

т 1«

I 190 ¡170 1 1»

I И

1 "* I* IX

I 136

I 111 £ 100 1 я

С 80

1 Я

I «0 « я

_ В«™»™ 45

- Дот ij.1l)!.

'5

ИР И 32 Ы 1* и и V 11 11 Ч Солретиикмм теплел срсмч* ограждающих конструкции йл, м^'С/Вт

41

Рис. 3. Зависимость доли трансмиссионных теплоготерь и суммарного удельного энергопотребления жилого дома от изменений приведённого сопротивления теплопередаче наружных непрозрачных ограждающих конструкций

Заключение.

Представленные в статье методология комплексной оценки эффективности энергосберегающих мероприятий при капитальном ремонте МКД и результаты численных экспериментов, проведённых при подготовке «Практического пособия по повышению энергетической эффективности многоквартирных домов (МКД) при капитальном ремонте» достаточно наглядно подтверждают существенное различие между потребительской и муниципальной эффективностью энергосбережения в городском хозяйстве Москвы. Муниципальное (городское) хозяйство получает не только экологический эффект за счёт снижения уровня загрязнения окружающей среды в городе, но и экономический — значительную экономию инвестиций и капитальных вложений в создание и реконструкцию новых энергогенерирующих мощностей, в реконструкцию или усиление подводящих электрических и тепловых сетей и т. п. (до 20-60 коп. и более на 1 руб. эффекта у потребителя энергоресурсов).

Также важно подтверждение необходимости повышения уровня теплозащиты жилых зданий при капитальном ремонте многоквартирных домов. Результаты численных экспериментов показали, что наиболее эффективным является уровень теплозащиты капитально ремонтируемых многоквартирных домов, соответствующий приведённому сопротивлению теплопередаче наружных непрозрачных (стен) ограждающих конструкций в диапазоне 3, 5-4, 0 м2/°С/Вт. При этом увеличение стоимости энергоресурсов вызовет соответствующее смещение этих значений в большую сторону.

На рис. 4 представлен возможный сценарий повышения энергетической эффективности капитально ремонтируемых МКД в Москве, предполагающий, что экономия энергии за счёт повышения энергоэффективности инженерных систем жилых домов будет двукратно превышать экономию энергии за счёт увеличения теплозащиты ограждающих конструкций.

Красная вертикальная линия на рис. 3 соответствует действующему сегодня для МКД нормативному значению приведённого сопротивления

теплопередаче непрозрачных наружных ограждающих конструкций, а зелёная

— нормативному значению, ожидаемому к введению с 1 января 2016 года. Как видно из рисунка, реализация предложенного сценария практически не скажется на структуре удельного энергопотребления жилых домов, доля трансмиссионных потерь тепловой энергии в суммарном годовом удельном энергопотреблении жилого дома останется в пределах 25-30%.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Абакаров, А. Ш., Сушков Ю. А. Программная система поддержки принятия решений «MPRЮRJTY 1. 0» [Электронный ресурс] // Сайт «Программные системы поддержки принятия оптимальных решений». http://tomakechoice.com/paper/mpriority.pdf (дата обращения: 01. 03. 2023);

2. Блази, В. Справочник проектировщика. Строительная физика. — М.: «Техносфера», 2005. — 536 с. https://djvu.onlme/Шe/xksc4K3IoKDzp (дата обращения: 04. 03. 2023);

3. Горшенина, О. В. Новая философия: малоэтажная Россия [Электронный ресурс] // Журнал «Бюджет», май 2021 г. http://bujet.ru/article/77711.php (дата обращения: 14. 03. 2023);

4. Деменев А. В., Артамонов А. С. Информационное моделирование при эксплуатации зданий и сооружений [Электронный ресурс] // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» - 2015. - Том 7, №3 - Режим доступа: http://naukovedenie.ru/PDF/29TVN315.pdf - Заглавие с экрана. - (Дата обращения 26. 12. 2015);

5. Объемы строительства в Ивановской области [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://chastnik.ru - Заглавие с экрана. - (Дата обращения 05. 01. 2016);

6. Опарина Л. А. «Организационные аспекты проектирования, строительства и эксплуатации энергоэффективных зданий» - Жилищное строительство. - 2011.

- №10. - с. 32-33.

Aleksandrova O.A., Terekhova O.P.

Aleksandrova O.A.

Chuvash State University (Cheboksary, Russia)

Terekhova O.P.

Chuvash State University (Cheboksary, Russia)

ASSESSMENT OF EFFECTIVENESS OF ENERGY-SAVING MEASURES DURING OVERHAUL OF APARTMENT BUILDING

Abstract: today, new energy-efficient life support technologies, materials, technical solutions and equipment for building engineering systems, including those using secondary energy resources and non-traditional energy sources, are coming to the fore. However, there is practically no experience in this field in Russia. This problem becomes particularly acute during major repairs — we actually do not have economically and technically sound regulatory requirements for improving the energy efficiency of buildings.

Keywords: energy saving efficiency, energy consumption, federal law, energy consumption, energy efficiency level.